ПРЕДИСЛОВИЕ

Современное машиностроение требует высокой квалификации и необходимого технического и культурного уровня от рабочих кадров, управляюших автоматическими приборами, самыми совершенными станками. Непрерывно растет потребность в рабочих, владеющих профессиями широкого профиля,— слесарях - инструментальщиках, лекальщиках, шлифовщиках-универсалах, граверах и даже ювелирах. Ни один штамп или пресс-форма, измерительный инструмент или прибор, а также валики или накатные матрицы с орнаментом гравировки не могут быть собраны, смонтированы без их участия. Выполняемая ими работа сложна и должна выполняться с большой точностью и высоким качеством.

Настоящая книга является пособием для шлифовщиков, слесарей-лекальщи- ков и граверов, повышающих квалификацию на производстве. Она знакомит с устройством современных плоскошлифовальных станков, технологией шлифования, а также способами и методами изготовления шаблонов, гравирования накатных матриц, изготовления клейм и обработки орнаментов деталей инструментального производства.

Плоское шлифование широко применяется в современном машиностроении и в частности в станкостроении, приборостроении, сельскохозяйственном маши

ностроении и во многих других отраслях промышленности. Шлифованием обрабатывают направляющие станин, плоскости разъема корпусов коробок скоростей, редукторов и насосов, рабочие поверхности лемехов и других деталей сельскохозяйственных машин. Плоское шлифование является высокопроизводительным методом механической обработки деталей. В ряде случаев плоское шлифование применяют вместо чистового строгания и чистового фрезерования, а также такой трудоемкой операции, как шабрение.

Внедрению профильного шлифования способствуют новые прогрессивные методы получения заготовок сложных профилей деталей штампов и пресс-форм, которые позволяют во многих случаях исключать промежуточные, получисто- вые операции и только одним плоским фасонным шлифованием получать необходимые параметры шероховатости оформляющих поверхностей и их точность.

На многих передовых заводах профильные детали (шаблоны, пуансоны, сборные матрицы штампов и пресс-форм) шлифуют на плоскошлифовальных станках, используя универсальные заправочные приспособления для профилирования абразивных кругов, что не только обеспечивает высокую точность обработки и улучшение качества рабочих оформляющих поверхностей, но и ускоряет изготовление деталей и снижает затраты на их изготовление.

Машиностроительные заводы оснащены высокопроизводительными универсальными и специальными плоскошлифовальными станками, которые могут работать на повышенных режимах резания, быстро переналаживаться с одной операции на другую. Современные плоскошлифовальные станки снабжены различными автоматическими устройствами, действие которых основано на применении пневматики, гидравлики и электроники. Для обслуживания таких совершенных станков нужны высококвалифицированные рабочие, поэтому в производственно-техническом обучении рабочих должны предусматриваться элементы инженерно-технических знаний.

Глава 1

Вводные сведения.

Материалы и инструмент для шлифования

1Шлифовальная обработка1Шлифовальная обработкаВиды шлифовальных работ

1

Шлифовальная обработка

1

Шлифовальная обработка

В настоящее время широкое распространение получили плоскопрофильные (фасонные) шлифовальные работы, которые охватывают различные виды работ: шлифовщик с помощью запрофилиро- ванного абразивного круга обрабатывает на плоскошлифовальном станке сложные профили деталей инструментального производства. В число работ, выполняемых шлифовщиком, входят шлифование сопряженных профилей шаблонов, наружных и внутренних контуров пуансонов и сборных матриц штампов и пресс- форм, форм для литья под давлением и форм по выплавляемым моделям, а также проверка размеров их профилей измерительным инструментом и оптическими приборами.

В табл. 1 приведены характеристики профильно-шлифовальных работ согласно единому тарифно-квалификационному справочнику.

На заводах единичного производства шлифовщики должны быть в какой-то степени универсалами и обладать достаточными практическими и теоретическими знаниями. Они должны знать не только типы шлифовальных станков и необходимые конструкции универсальнозаправочных приспособлений для абразивных кругов, материалы и производительный инструмент для шлифования, но и весь измерительный и контрольный инструмент, а также хорошо знать основы геометрии и тригонометрии, правила

к 2 ^

Вид работы

2

Простые работы, шлифование поверхностей или плоскостей заготовок деталей

6—5

3

Работы менее сложные, требующие шлифования плоскостей деталей под угол с подгонкой их по месту

5—4

4

Сложные работы, требующие точного шлифования и контроля на микроскопе линейно-углового сопряженного профиля

4—3

5

Сложные работы, требующие тщательного шлифования деталей сопряженного профиля высокой точности и проверки его на микроскопе

3—2

6

Очень сложные работы , требующие высокой квалификации исполнителей при шлифовании сложных сопряженных выпукло-вогнутых профилей в деталях штампов и пресс- форм

2—1

014±О,О2- 06±О,О2

Эскиз

Ё1^

12,5=0,1

45°±б

6,1 ±0,03

Я11.42

46,5 ±0,02

Я10.64

90°±5

15°±30 9О"±ЗО'

9 ±0,05

4±0,1

31 ±0,15

38 ±0,03 12°±5’

90 ±5

0,125

0,25

0,125 6±0,01

технического черчения, систему допусков и посадок. Все это будет способствовать повышению качества обрабатываемых деталей.

Интерьер шлифовального участка

Рабочие профили штампов, пресс-форм и измерительных инструментов очень сложны, к точности и параметрам шероховатости обработки их поверхностей предъявляются высокие требования. А между тем на их изготовление затрачивается до 50 - 60% ручного труда, поэтому большое значение имеет механизация этих работ путем внедрения профильного шлифования.

На многих передовых заводах в инструментальных цехах имеются шлифовальные участки, расположенные в отдельных светлых помещениях, изолированных от постороннего шума. Эти участки оснащены высокопроизводительными и специальными плоскошлифо- вальйыми станками и необходимым количеством вспомогательного инструмента и приспособлений, наличие которых позволяет повысить производительность труда и улучшить качество изготовления деталей.

На рис. 1 изображен интерьер шлифовального участка инструментального цеха, оснащенный новыми плоскошлифовальными станками, стеллажом для хранения абразивных кругов и оправок, слесарно-инструментальным верстаком для установки и сборки универсальных заправочных приспособлений и круглой контрольной плитой с набором измерительного инструмента.

Станки и верстак расположены вдоль окон, а контрольная плита — в центре помещения. Все оборудование располагается согласно существующим нормам планировки с учетом правильной освещенности рабочего места. С левой стороны у окна (рис. 1,а) показан плоскошлифовальный станок повышенной точности.

В центре помещения шлифовального участка, справа у окна установлен малогабаритный плоскошлифовальный станок (рис. 1, б) с ручной подачей стола и шпиндельной головкой, который предназначен для шлифования мелких профилей деталей и шаблонов. Между проема

ми окон установлен металлический стеллаж с деревянными ячейками (рис. 1, в), в которых уложены абразивные круги. В нижней части стеллажа имеется шкаф с дверками и выдвижным ящиком для хранения инструмента и приспособлений; на верхней его части установлена специальная подставка с отверстиями, в которых вставлены металлические оправки с абразивными кругами.

С правой стороны у окна установлен слесарно-инструментальный верстак (рис. 1, г) для установки и отладки универсального инструмента и приспособлений. Каркас верстака сварной из углового железа, с боков обшит фанерой, а его крышка изготовлена из хорошо подогнанных досок толщиной 50 мм и покрыта линолеумом. Над крышкой с трех сторон укреплены полочки для измерительного инструмента и готовых деталей. В левой части верстака находится тумбочка с четырьмя деревянными выдвижными ящиками для хранения измерительного инструмента и чертежей. Ящики верстака закрываются деревянной дверкой. С правой стороны к металлической ножке тумбочки приварены две втулки, в которые вставлены пальцы кронштейна вра- шаюшегося стула. Справа под верстаком находится шкаф с полочками для хранения готовых изделий и приспособлений, который закрывается двумя раздвижными дверками. На верстаке справа установлены параллельные поворотные тиски.

В крышке (столешнице) верстака имеется смотровое окно с матовым стеклом для подгонки и контроля на просвет шлифуемых профилей деталей. Для освещения рабочего места на верстаке установлен шарнирно-поворотный софит с электрической лампой. На передней полке установлено специальное приспособление, предназначенное для рабочих чертежей.

Приспособление изготовлено из дюралюминиевых трубок и квадратных пластин с шарнирными устройствами, которые могут легко и свободно перемещаться и поворачиваться вместе с чертежом в любом направлении.

В центре помещения шлифовального участка для удобства контроля обрабатываемых деталей установлена контроль-

Рис. 1. Интерьер шлифовального «частка:

а — плоскошлифовальный станок с гидравлической подачей стола; б — плоскошлифовальный станок с ручной подачей стола; в — металлический стеллаж для хранения абразивных кругов и оправок; г — верстак;

д —- контрольная плита

ная круглая плита (рис. 1, Д), закрепленная на основании. На этом же основании установлены круглая полочка и шкаф для хранения измерительного инструмента, а на полочке с войлочным покрытием уложены домкрат, молоток и струбцина. На верхней плоскости плиты установлен набор контрольно-измерительного инструмента первой необходимости: штан- генрейсмус с индикаторной головкой, кубик и призма.

Техника безопасности при работе на плоскошлифовальных станках

Безопасность работы на плоскошлифовальных станках обеспечивается подбором исправных оправок и планшайб для крепления абразивных шлифовальных кругов на шпинделе станка, а также правильной установкой и креплением на нем защитного кожуха. Неправильные режимы резания, т. е. подача круга на

обрабатываемую деталь в процессе шлифования, а также наличие дефектов (трещин, выбоин) могут привести к разрыву шлифовального круга и травмам станочников и других рабочих, находящихся поблизости, поэтому необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при выборе и подготовке к работе абразивного круга, а также при эксплуатации шлифовальных станков.

Новые шлифовальные круги следует просушить и тщательно осмотреть для выявления трещин, выбоин и других видимых дефектов. После этого круг надевают на деревянный или металлический стержень и слегка простукивают деревянным молотком по торцу для обнаружения внутренних дефектов по звуку. Если на круге имеются выбоины или видимые трещины или при простукивании он издает дребезжащий звук, то такой круг бракуют.

Перед установкой на плоскошлифовальный станок абразивный круг испытывают на прочность вращением на специальных балансировочно-испытательных станках. В процессе испытания ненагру- женному кругу сообщается окружная скорость, на 50% превышающая рабочую. Если круг не уравновешен, т. е. его центр тяжести не совпадает с геометрической осью вращения шпинделя, на котором он установлен, то возникающие напряжения могут превысить прочность связки и разорвать круг. Для устранения неуравновешенности круг балансируют.

В процессе работы режущие зерна шлифовального круга выкрашиваются, круг теряет правильную геометрическую форму, поэтому его периодически правят. При большой или неравномерной подаче правящего инструмента (заправочного приспособления), шарошки или оправки с алмазом, а также при неправильной установке и креплении на станке заправочных приспособлений, в особенности при заправке профиля шарошкой, круг может разорваться.

Для предупреждения несчастных случаев при правке абразивного круга необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: 1) ограждать шлифовальный круг защитным кожухом; 2) производить подачу правящего инструмента в соответствии с рекомендациями по режимам правки; 3) не работать пра

вящими приспособлениями без площадок для опоры подручника; 4) не удалять абразивную пыль при правке шлифовального круга до полной остановки шпинделя; 5) круг или закрепляющие его детали не должны соприкасаться с внутренними стенками кожуха, для чего между кругом и стенками защитного кожуха предусматривают зазоры. Углы раскрытий кожуха и величины зазоров устанавливают по ГОСТ 3881—65. Например, максимальный угол раскрытия защитного кожуха плоскошлифовальных станков, работающих периферией круга, равен 150°, а зазор для круга диаметром до 300 мм составляет 5—10 мм; для круга диаметром от 300 до 600 мм зазор между периферией круга и внутренней поверхностью кожуха должен составлять 10—15 мм, а для кругов диаметром 750—1100 мм — 15— 20 мм. Между боковыми стенками кожуха и торцом круга зазор колеблется в пределах 10—15 мм. Некоторые шлифовальные станки имеют ограждения стола, которые препятствуют вылету деталей, повышают степень безопасности при разрыве круга и защищают работающих от брызг охлаждающей жидкости.

Абразивные материалы и области их применения

Электрокорунд применяют трех видов: нормальный, белый и монокорунд. Электрокорунд представляет собой кристаллическую окись алюминия А12О3, полученную в электропечах из чистого глинозема.

Имеется и электрокорунд хромистый. При шлифовании конструкционных и ряда легированных сталей кругами из электрокорунда хромистого получают шероховатость поверхности и производительность выше по сравнению с электрокорундом.

Карбид кремния — химическое соединение кремния и углерода, получаемое в электрических печах при температуре 2100—2200°С из кварцевого песка и кокса, имеет темно-синюю и зеленую окраску с металлическим блеском и цветами побежалости. Различают два вида карбида кремния — карбид кремния черный КЧ и карбид кремния зеленый КЗ. Карбид кремния уступает по твердости

Абрази в ный мате риал

Обозначение

Состояние материала

Выполняемые работы

Алмаз:

естественный

искусственный обычной прочности

А АСО

Зерна и порошки в свобод-

Шлифование, резание и до-

повышенной прочности

АСП

ном (незакаленном) виде, для шлифовальных кругов и

водка алмазов, стекла и других труднообрабатываемых

высокой прочности

АСВ

алмазно-металлических карандашей

материалов, правка шлифовальных кругов, заточка

наибольшей прочности Электрокорунд нор-

АСК

Карандаши-, гравировальные иглы, пилы

твердосплавного инструмента

мальный с содержанием:

91% А12О3 (окиси алюминия)

Порошки

Обдирочное шлифование чугунных и стальных отливок, поковок, штампованных деталей и зачистка стальных швов; отделочная обработка порошками металлических деталей

92% А12О3

13А

Зерна для шлифовальных кругов на органической связке

Шлифование конструкционных и углеродистых сталей

93% А12О3

14А

Микропорошки, зерна для абразивного инструмента на различных связках

в незакаленном и закаленном видах, легированных сталей, ковкого чугуна, твердой бронзы

95% А12О3

Электрокорунд белый с содержанием:

15А

Зерна и порошки для абразивных инструментов на различных связках, круги для скоростного шлифования

Зерна и порошки для абразивных инструментов на

Шлифование углеродистых и легированных сталей в закаленном виде, быстрорежущих сталей, их заменителей, заточка инструмента

Шлифование и доводка легированных и закаленных

97% А12О3 99%А12О3

23А

23А

органических связках Порошки

сталей

99,3 % А12О3

Монокорунд с содержанием:

24А

Зерна, порошки и микропорошки для абразивных инструментов на различных связках, круги для скоростного шлифования

Порошки и пасты из них

Шлифование и доводка легированных и закаленных сталей, заточка и доводка режущего инструмента

Доводка закаленных углеродистых и легированных сталей

96,5 — 97,4% А12О3

43А

Зерна и порошки для абра-

Шлифование легирован-

97,5 — 98,5 % А12О3

44А

зивиых инструментов на различных связках

ных, цементированных, закаленных и азотированных сталей, заточка и доводка режущего инструмента

Электрокорунд хромистый

34А

Зерна и порошки для абразивных инструментов на различных связках

Шлифование конструкционных углеродистых легированных сталей

Электрокорунд тита-

37А

То же

То же

нистый

Карбид кремния черный с содержанием:

Обработка чугуна, меди, алюминия, стекла, фарфора, камня, эбонита и т. д.

97% SiC

753С

Зерна и порошки для абразивных инструментов на различных связках зернистостью 125—50

Продолжение табл. 2

Абразивны» материал

Обозначение

Состояние материала

Выполняемые работы

98% SiC

Карбид кремния зеленый с содержанием:

54С

Зерна и порошки для абразивных инструментов на различных связках зернистостью 40—16

Шлифование твердых и хрупких материалов, заточка инструментов, оснащенных твердыми сплавами

96% SiC

97% SiC

63С

63С

Порошки, микропорошки

Шлифование твердых сплавов, заточка твердосплавных инструментов, заточка минералокерамических резцов, обработка неметаллических материалов высокой твердости. Доводка и полирование закаленных сталей

98% SiC

63С

Зерна для абразивных инструментов на различных связках

Тонкое шлифование и доводка легированных и закаленных сталей и неметаллических материалов высокой твердости

Кубический нитрид бора (эльбор)

КНБ

Зерна и порошки для абразивных инструментов на различных связках; микропорошки

Шлифование закаленных л егирова иных, высоколегиро - ванных инструментальных, жаропрочных и подшипниковых сталей. Профильное шлифование

лишь алмазу и борсиликокарбиду. Зерна карбида кремния имеют острые режущие грани и способны выдерживать температуру до 2050°С.

Кубический нитрид бора- искусственный абразивный материал в виде зерен, порошков и микропорошков. Инструмент из этого материала обладает повышенной стойкостью, не дает прижо- гов на поверхности шлифуемых деталей.

Алмазы различных марок отличаются друг от друга прочностью, формой кристалла и степенью шероховатости его поверхности. Синтетические алмазы изготовляют четырех марок: АСО, АСП, АСВ и АСК.

Применение абразивных материалов приведено в табл. 2.

Алмазы и алмазный инструмент

В различных областях промышленности все большее значение при обработке материалов, в частности, высоколегированных, жаропрочных сталей и твердых сплавов, приобретает алмазный инструмент. В связи с этим возникает потребность расширения номенклатуры

алмазного инструмента и создания новых связок, позволяющих увеличить диапазон его использования. Результаты исследований показали, что на режущие и эксплуатапионные свойства алмазов большое влияние оказывают прочность и модуль упругостй. Модуль упругости у алмаза в 1,7 раза выше, чем у твердого сплава ВК8, и в 4 раза выше, чем у стали Р18.

Алмазы необходимы для обработки твердых сплавов и ванадиевых инструментальных сталей, специальных сталей, неметаллических материалов и титановых сплавов. Трудность обработки этих материалов вызвана содержанием в них повышенной твердости карбидов, которая либо равна микротвердости абразивных зерен из электрокорунда и карбида кремния зеленого, либо превышает ее. Для эффективного шлифования отношение твердости абразива к твердости обрабатываемого материала должно быть не менее 2—2,5, поэтому наиболее благоприятным материалом для обработки сталей и сплавов, пересыщенных твердыми карбидами, следует считать алмаз.

Режущие и эксплуатационные свойства алмаза в значительной степени определяются его прочностными характеристиками. Если принять предел прочности на изгиб сплава ВК8 за 100%, то для твердого сплава Т15К6, закаленной стали Р18, минералокерамики и алмаза пределы прочности будут соответственно 85, 255, 35 и 21%. Предел прочности на сжатие для этих материалов 95, 90, 40 и 50%. Одним из факторов, определяющих высокие режущие свойства алмазных инструментов, является высокий модуль упругости алмаза. Он в 1,7 раза выше, чем у сплава ВК8, и более чем в 4 раза выше, чем у стали Р18.

Не меньшее значение для стойкости инструмента имеют и теплофизические свойства алмазов. Коэффициент теплопроводности алмаза выше коэффициентов теплопроводности: сплава ВК8 — в 2 раза, стали Р18 и твердого сплава Т15К6 — примерно в 5 раз, минералокерамики — почти в 35 раз. Высокая теплопроводность обеспечивает быстрый отвод тепла от места контакта алмазного зерна с обрабатываемой поверхностью и, следовательно, низкие температуры в зоне резания и в процессе правки шлифовальных кругов.

Благоприятный термический режим на режущих поверхностях алмазного зерна создается также высокой теплоемкостью алмазов. Сравнительно низкая теплостойкость их для синтетических (650сС) и для натуральных (850°Q алмазов ограничивает технологические и эксплуатационные параметры процессов.

Алмазные круги. Алмазное шлифование твердосплавных деталей штампов фасонного инструмента и других деталей имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами обработки. При работе алмазными кругами достигаются шероховатость поверхности Ка = 0,4 6— —0,02 мкм и 1-й класс точности. Алмазное шлифование не вызывает структурных изменений в твердосплавных деталях, отсутствуют микротрещины и уменьшаются внутренние напряжения. Поэтому стойкость твердосплавных инструментов и штампов после алмазной обработки увеличивается в 2—3 раза по сравнению с деталями, обработанными шлифовальными кругами.

На рис. 2 изображено несколько типов алмазных кругов, формы корпусов 7 (дисков) которых изготовлены из алюминиевого металла с алмазными покрытиями 2. Круг на рис. 2, а предназначен для шлифования и доводки пазов и канавок в деталях. Круги на рис. 2, б, в предназначены для шлифования и доводки растворов скоб, торцовых и конических фрез; круг на рис. 2, г предназначен для шлифования, заточки и доводки зубьев протяжек и спиральных фрез; круг на рис. 2, д предназначен для одновременного шлифования плоскостей и боковых сторон в пазах деталей инструментального производства; круги на рис. 2, е, ж, з, и предназначены для заточки режущих кромок резцов, фрез и шлифования — доводки зубьев протяжек, скоб и калибров. Для жесткости крепления в процессе работы корпус 7 круга, показанного на рис. 2, и, надевают на установочную втулку планшайбы 3, навинчивают упорное кольцо 2 и закрепляют винтами 4.

Алмазные круги, изображенные на рис. 2, обладают высокой стойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять форму и размеры, что особенно важно при обработке сложных поверхностей. Применение алмазного инструмента для обработки твердосплавных деталей штампов и фасонного инструмента, как правило, не требует специального оборудования. Все виды алмазного шлифования выполняют на плоско-, кругло-, внутри- и профилешлифовальных станках.

Алмазные круги выбирают по форме и размеру в зависимости от характера выполняемой операции. Например, круга на органической связке Б1, Б2, БЗ рекомендуется применять для финишных и доводочных операций, когда снимается слой толщиной 0,03—0,06 мм. Они обеспечивают невысокую производительность (0,2—0,3 г/мин) и характеризуются сравнительно большим расходом алмаза (2—3 мг/г и более).

Круги на металлической связке (Ml, МИ, МК и др.) применяют для предварительной обработки — заточки. Они имеют более высокую производительность (0,5—0,6 г/мин) и характеризуются меньшим расходом алмаза (1—1,5 мг/г). Алмазные круга на этой связке обеспечива-

Pec. 2. Схема формы кругов с алмазным покрытием:а — плоский с алмазным покрытием на периферии диска; б, в — чашечно-конические; г — чашечно-коин- ческой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру; д — плоский прямой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру и канту; е, ж, з, и — пилиндрнческой и чашечно-конической формы с алмазным покрытием на торце и канте наружного диаметраPec. 2. Схема формы кругов с алмазным покрытием:а — плоский с алмазным покрытием на периферии диска; б, в — чашечно-конические; г — чашечно-коин- ческой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру; д — плоский прямой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру и канту; е, ж, з, и — пилиндрнческой и чашечно-конической формы с алмазным покрытием на торце и канте наружного диаметрают в 3—4 раза большую производительность, чем круги на других металлических связках (2—4 г/мин при удельном расходе алмаза 0,8—1,0 мг/г). По сравнению с алмазными кругами на других металлических связках величина силы резания уменьшается в 2—3 раза. Поэтому алмазные круги на связке М5 позволяют увеличить поперечную подачу (применяемую при работе алмазными кругами на связке Ml) при заточке твердосплавного режущего инструмента от 0,03 мм до 0,5 мм на один двойной ход без образования микротрещин и при- жогов.

Pec. 2. Схема формы кругов с алмазным покрытием:

а — плоский с алмазным покрытием на периферии диска; б, в — чашечно-конические; г — чашечно-коин- ческой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру; д — плоский прямой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру и канту; е, ж, з, и — пилиндрнческой и чашечно-конической формы с алмазным покрытием на торце и канте наружного диаметра

Pec. 2. Схема формы кругов с алмазным покрытием:

а — плоский с алмазным покрытием на периферии диска; б, в — чашечно-конические; г — чашечно-коин- ческой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру; д — плоский прямой формы с алмазным покрытием по наружному диаметру и канту; е, ж, з, и — пилиндрнческой и чашечно-конической формы с алмазным покрытием на торце и канте наружного диаметра

Обычную алмазную заточку кругами на связке М5 следует производить с охлаждением жидкостью состава: 0,6% нитрита натрия, 0,6% глицерина, 1,8% триэтаноламина, остальное вода. Хорошие

результаты дает охлаждение жидкостью состава: 0,3% триэтаноламина, 0,3% соды кальцинированной, 0,5% буры и 0,1% смачивателя ОП7-ОП10, остальное вода. Скорость подачи жидкости 4— 5 л/мин. Хорошей охлаждающей и моющей жидкостью является смесь керосина и машинного масла в равных частях.

Высокой стойкостью, обеспечивающей максимальную для алмазных инструментов производительность, обладает инструмент на связке М5.

Рекомендации по рациональной эксплуатации алмазного инструмента и экономии алмазов. Ниже приводятся режимы обработки деталей алмазными кругами на связке М5 и характеристики этих кругов: зернистость и концентрация алмазов, скорость круга, продольная и поперечная подачи, а также данные о влия-

Рис. 3. Зависимость удельного расхода алмазов от: а — скорости круга; б — поперечной н продольной подач

нии продольной подачи и глубины резания на удельный расход алмазов.

В процессе шлифования пластинок из твердого сплава Т15К6 установлено, что скорость резания и шероховатость поверхности детали во многом зависят не только от скорости вращения алмазного круга и движения стола с деталью, но и от непрерывной подачи струи охлаждающей жидкости, направляемой в зону соприкосновения круга с обрабатываемой плоскостью детали, так как при неравномерной подаче жидкости в зону контактов круга с деталью образуется высокая температура и кристалл алмаза от сильного нагрева начинает трескаться, крошиться и приходит в негодность. Поэтому в процессе шлифования твердосплавных деталей необходимо следить за тем, чтобы все время охлаждающая жидкость поступала на алмазный шлифовальный круг.

Таблица 3 Сравнительные данные испытаний алмазных кругов на рвзлнчиых связках

Скорость круга, м/с

Удельный расход алмазов, мг/г

Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra, мкм

15,7

0,52

0,32—0,16

31,4

0,43

0,16—0,08

45,6

0,58

0,16—0,08

Значения удельного расхода алмазов и шероховатости поверхности при обработке кругами АСП 8М5 — 100% в зависимости от скорости круга представлены в табл. 3 и на рис. 3, а.

Увеличение удельного расхода алмазов при скорости круга 45,6 м/с (табл. 4) можно объяснить ухудшением охлаждения в зоне резания.

С увеличением продольной подачи от 1 до 8 м/мин удельный расход алмазов увеличивается почти прямо пропорционально. В значительной степени изменяется удельный расход алмазов при изменении поперечной подачи от 0,02 до 0,12 мм.

В процессе шлифования поверхностей алмазные круги имеют АСП8 М5 — 100% и АСМ40 М5 — 100%. При этом окружная скорость круга и продольная подача составляли соответственно 31,4 м/с и 2 м/мин, количество твердого сплава, снимаемого-за один проход, от 1,0 до 24 г. Изменение удельного расхода алмазов в зависимости от поперечной подачи представлено в табл. 5.

Составляющие силы резания увеличиваются также прямо пропорционально увеличению поперечной подачи; увеличение поперечной подачи на каждый 0,02 мм/дв. ход в среднем приводит к росту нормальной силы на 1,5 кгс, а тангенциальной на 0,7 кгс. Поэтому следует учесть, что экономия алмазов при высокой производительности труда достигается не только увеличением продольной подачи, но и за счет силы резания. Так, если увеличить производительность заточки твердого сплава Т15К6 кругом АСП8 М5 — 100% с 200 до 400 мм3/мин путем увеличения глубины шлифования (при продольной подаче 2 м/мин), то удельный расход алмазов возрастет с 0,3 до 1,0 мг/г,

Характеристики кругов и поверхностиНа металлической связкеНа органической связкеГлубина резания, ммMlмиМ5Б1Б2ТО2Производительность,0,500,450,500,320,300.450,02г/мин0,900,961,050,550,500,650,04Засади-вание1.101,50——-——0,06»Засади-вание2,50——0,10Удельный расход ал-0,250,280,152,501,501,600,02мазов, мг/г0,450,350,253,502,501,900,040,600,55———-—0,06—-.—0,70———0,10Шероховатость обра-0,320,320,320,160,160,160,02ботанной поверхности•0,320,320,320,160,160,160,04Ra, мкм—0,40,4————0,06——0,4———0,10Характеристики кругов и поверхностиНа металлической связкеНа органической связкеГлубина резания, ммMlмиМ5Б1Б2ТО2Производительность,0,500,450,500,320,300.450,02г/мин0,900,961,050,550,500,650,04Засади-вание1.101,50——-——0,06»Засади-вание2,50——0,10Удельный расход ал-0,250,280,152,501,501,600,02мазов, мг/г0,450,350,253,502,501,900,040,600,55———-—0,06—-.—0,70———0,10Шероховатость обра-0,320,320,320,160,160,160,02ботанной поверхности•0,320,320,320,160,160,160,04Ra, мкм—0,40,4————0,06——0,4———0,10Удельный расход алмазов при скорости круга 45.6 м/сТаблица 4Удельный расход алмазов при скорости круга 45.6 м/сТаблица 4Примечание. Условия работы: станок ЗА64, скорость 20—30 м/с для органической связки, 28—30 м/с для металлической связки, продольная подача 1 м/мин; охлаждение 2 л/мии. Зернистость алмазов в кругах на металлической связке 10—12, на органической 8—10. концентрация 100%; обработка сплава T15K6, площадь обработки 100 м*.Примечание. Условия работы: станок ЗА64, скорость 20—30 м/с для органической связки, 28—30 м/с для металлической связки, продольная подача 1 м/мин; охлаждение 2 л/мии. Зернистость алмазов в кругах на металлической связке 10—12, на органической 8—10. концентрация 100%; обработка сплава T15K6, площадь обработки 100 м*.Таблица 6Таблица 6

Характеристики кругов и поверхности

На металлической связке

На органической связке

Глубина резания, мм

Ml

ми

М5

Б1

Б2

ТО2

Производительность,

0,50

0,45

0,50

0,32

0,30

0.45

0,02

г/мин

0,90

0,96

1,05

0,55

0,50

0,65

0,04

Засади-

вание

1.10

1,50

——-

——

0,06

»

Засади-

вание

2,50

—

—

0,10

Удельный расход ал-

0,25

0,28

0,15

2,50

1,50

1,60

0,02

мазов, мг/г

0,45

0,35

0,25

3,50

2,50

1,90

0,04

0,60

0,55

—

——-

—

0,06

—-.

—

0,70

—

—

—

0,10

Шероховатость обра-

0,32

0,32

0,32

0,16

0,16

0,16

0,02

ботанной поверхности

•0,32

0,32

0,32

0,16

0,16

0,16

0,04

Ra, мкм

—

0,4

0,4

—

——

—

0,06

—

—

0,4

—

—

—

0,10

Характеристики кругов и поверхности

На металлической связке

На органической связке

Глубина резания, мм

Ml

ми

М5

Б1

Б2

ТО2

Производительность,

0,50

0,45

0,50

0,32

0,30

0.45

0,02

г/мин

0,90

0,96

1,05

0,55

0,50

0,65

0,04

Засади-

вание

1.10

1,50

——-

——

0,06

»

Засади-

вание

2,50

—

—

0,10

Удельный расход ал-

0,25

0,28

0,15

2,50

1,50

1,60

0,02

мазов, мг/г

0,45

0,35

0,25

3,50

2,50

1,90

0,04

0,60

0,55

—

——-

—

0,06

—-.

—

0,70

—

—

—

0,10

Шероховатость обра-

0,32

0,32

0,32

0,16

0,16

0,16

0,02

ботанной поверхности

•0,32

0,32

0,32

0,16

0,16

0,16

0,04

Ra, мкм

—

0,4

0,4

—

——

—

0,06

—

—

0,4

—

—

—

0,10

Удельный расход алмазов при скорости круга 45.6 м/сТаблица 4

Удельный расход алмазов при скорости круга 45.6 м/сТаблица 4

Примечание. Условия работы: станок ЗА64, скорость 20—30 м/с для органической связки, 28—30 м/с для металлической связки, продольная подача 1 м/мин; охлаждение 2 л/мии. Зернистость алмазов в кругах на металлической связке 10—12, на органической 8—10. концентрация 100%; обработка сплава T15K6, площадь обработки 100 м*.

Примечание. Условия работы: станок ЗА64, скорость 20—30 м/с для органической связки, 28—30 м/с для металлической связки, продольная подача 1 м/мин; охлаждение 2 л/мии. Зернистость алмазов в кругах на металлической связке 10—12, на органической 8—10. концентрация 100%; обработка сплава T15K6, площадь обработки 100 м*.

Таблица 6

Таблица 6

Поперечная подача, мм/дв. ход

Удельный расход алмаза, мг/г

Параметр шероховатости обработанной поверхности (кругом АСП8 М5— 100%) Ra, мкм

АСП8 М5— 100%

АСМ40 М5—100%

0,2

0,105

0,18

0,040—0,032

0,04

0,281

0,14

0,063—0,050

0,06

0,45

0,5

0,100—0,080

0,08

0,925

0,59

0,125—0,100

0,10

1,23

0,875

0,100—0,080

0,12

1,47

1.6

0,160—0,125

Таблица 5

Удельный расход алмазов в зависимости от поперечиой подачи

т. е. почти в 3,3 раза. Если же увеличить скорость съема в тех же пределах путем увеличения продольной подачи (при поперечной подаче 0,06 мм/дв. ход), то удельный расход алмаза изменится только с 0,22 до 0,62 мг/г.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что при эксплуатации кругов на связке М5 целесообразно увеличивать продольную подачу за счет поперечной, если нет каких-либо ограничений.

В табл. 6 показано влияние продольной и поперечной подач при постоянной производительности на удельный расход алмазов. Для определения зависимости удельного расхода алмаза и сил реза-

Удельный расход алмазов в зависимости от подач (скорость круга 31,4 м/с)

Производительность, мм3/мин

Продольная подача, м/мин

Поперечная подача, мм/дв. ход

Удельный расход алмаза, мг/г

2

0,12

1,94

3

0,08

1,20

552

4

0,06

0,525

8

0,03

0,268

1

0,12

0,48

2

0,06

0,31

276

3

0,04

0,282

4

0,03

О; 182

8

0,15

0,167

ния от концентрации алмазов шлифуем кругами АСП16 М5 с концентрациями 50, 100, 150 и 200% на различных скоростях и с различными подачами. Как показал опыт, с увеличением концентрации алмазов в круге удельный расход их уменьшается и составляет: при 50% — 0,44 мг/г, при 100% — 0,39 мг/г, при 150% — 0,30 мг/г и при 200% — 0,22 мг/г.

Влияние концентрации алмаза в кругах со связкой М5 на режущие свойства зависит от условий эксплуатации кругов. При работе на станке ЗА64М с механиче-

скими подачами, жестком креплении обрабатываемых пластин твердого сплава и обильном охлаждении силы резания и удельный расход алмаза мало зависят от концентрации алмаза (в пределах 50 — 200%). Шлифование этими же кругами на специальных плоскошлифовальных станках с постоянной нормальной силой и капельным охлаждением керосином имеет преимущество перед шлифованием кругами с высокой концентрацией: 50% — 4,9 мг/г, 100% — 2,2 мг/г, 150% — 2,8 мг/г и 200% — 1,0 мг/г при продольной и поперечной подачах, указанных в табл. 6 и рис. 3, б). Следует отметить, что круги с высокой (150 —200%-ной) концентрацией обладают повышенной кромкостойко- стью и длительное время сохраняют профиль.

В процессе шлифования существенных различий в режущих свойствах кругов с алмазами зернистостью от 40 до 160 мкм не обнаружено, что свидетельствует о слабом влиянии зернистости алмаза на эксплуатационные характеристики инструмента. Однако установлено, что режущая способность кругов и удельный расход алмаза значительно изменяются в зависимости от прочности алмазов. Так, при работе на шлифовальном станке ЗА64М круги с различными марками алмазов показали следующие средние значения удельного расхода алмазов: с природными алмазами А — 0,21 мг/г, с синтетическими алмазами АСВ — 0,13 мг/г, с АСП — 0,11 мг/г, с АСО — 0,27 мг/г. При этом круги с природными алмазами и АСВ быстро теряли свою режущую способность и засаливались. Хорошую режущую способность имели круги с алмазами АСП. При шлифовании этими же кругами на плоскошлифовальном станке с постоянной нормальной силой и капельным охлаждением керосином получены следующие значения удельного расхода алмазов: с природными А — 0,6 мг/г, с синтетическими АСВ — 1,07 мг/г, с АСП — 1,10 мг/г, с АСО — 4,32 мг/г.

Алмазно-металлические карандаши и алмазодержатели

Алмазно-металлические карандаши представляют собой стальную или медную вставку, в которой закреплены алма

зы малых размеров. Эта вставка запрессована в стальной оправке. В карандашах алмазы могут располагаться слоями (тип С), цепочкой вдоль оси (тип Ц) и могут быть неориентированы (тип Н).

Точность изготовления карандашей типа Н из синтетических зерен алмазов марки АСВ на металлической связке М5-2, используемых для изготовления карандашей, колеблется от 80 до 500 мкм. Характерной особенностью данного инструмента является высокая концентрация алмазных зерен в рабочем слое карандаша, которая дает возможность получить хорошую стойкость при высокой удельной производительности. Алмазные карандаши предназначены для правки абразивных шлифовальных кругов на керамической связке при доводке резьбы и шлицешли- фовании, а также абразивных кругов на металлической связке, используемых на операции прорезки мелкого зуба у закаленных прорезных фрез из сталей Р9, Р18.

На рис. 4 изображены формы алмазных карандашей (алмазодержателей). В металлический корпус 1 с отверстием в утолщенной части (рис. 4, а) впаяны особым сплавом 2 алмазные зерна 3. Алмазы крепят в оправках различными способами, но чаще всего пайкой и чеканкой. В последнее время в промышленности получил применение прогрессивный способ впайки зерен в низкотемпературный дешевый цинкоалюминиевый припой, который не оказывает воздействия на алмаз. Этот способ упрощает технологию изготовления алмазных инструментов.

Для правки кругов из электрокорундов, монокорундов и карбидов кремния зернистостью 25—40 на керамической связке при шлифовании периферией круга применяют карандаши С2, Ц4, Ц5, при шлифовании торцом и тех же характеристиках круга, но на бакелитовой связке применяют карандаши Ц2, ЦЗ, С2, а при зернистости ниже 25 — карандаши Ц2, ЦЗ, Н7.

Алмазодержатели. Для получения соответствующего профиля на шлифовальном круге используют алмазодержатели и специальные ролики. На рис. 4, б, в, г показаны оправка с конусообразным, наконечником и алмазом, предназначенная для заправки наклонных поверхностей и

Рис. 4. Формы алмазных карандашей дуг окружностей на шлифовальном круге, алмазодержатель с изогнутым наконечником — для заправки мелких дуг окружностей на шлифовальном круге (рис. 4, в) и металлическая оправка с навитой стальной проволокой (рис. 4, г) для накатки мелких дуг окружностей на шлифовальном круге.

Новый технологический метод чеканки, обеспечивающий заправку высокоточных сопряженных профилей на абразивном круге, показан на рис. 5. Алмаз 3 предварительно закернивают в отверстие державки 1 кернером 2 (рис. 5, а, б), затем обжимают торцовую часть оправки с алмазом 3 между губок слесарных тисков 4 (рис. 5, в) и выверяют грань (острие) алмаза 3 в державке 7 с помощью

микроскопа 5 на координатно-расточном станке (рис. 5, г). Переднюю цилиндрическую часть державки 7 предварительно протачивают на координатно-расточном станке резцом 6 расточной головки 7 (рис. 5, б) и окончательно резцом 9 в цанге 8 на токарном станке (рис. 5, е).

На рис. 6 изображены приемы крепления алмазных карандашей (алмазодержателей) в специальных оправках. На рис. 6, а показан способ крепления оправки 7 с алмазодержателем и алмазным зерном 2, установленной на электромагнитной плите 5 плоскошлифовального станка. В процессе заправки периферии круга 3 алмазодержатель 2, установленный под углом а по отношению к центру круга 3, периодически поворачивается с помощью стопорной гайки 4. Крепление и установку второй оправки (рис. 6,6) производят теми же способами, разница лишь только в том, что оправку 7 крепят болтами б на столе 5 станка. На рис. 6, в показан способ крепления оправки 4 с ал-

Рис. 5. Изготовление алмазодержателя для заправки сопряженного профиля

Рис. 6. Способы установки оправок с алмазодержате- лями на плоскошлифовальном станке:а — крепление на электромагнитной плите; б — крепление с помощью болтов на плите; в — крепление к кронштейну шпиндельной головкиРис. 6. Способы установки оправок с алмазодержате- лями на плоскошлифовальном станке:а — крепление на электромагнитной плите; б — крепление с помощью болтов на плите; в — крепление к кронштейну шпиндельной головки

Рис. 6. Способы установки оправок с алмазодержате- лями на плоскошлифовальном станке:

а — крепление на электромагнитной плите; б — крепление с помощью болтов на плите; в — крепление к кронштейну шпиндельной головки

Рис. 6. Способы установки оправок с алмазодержате- лями на плоскошлифовальном станке:

а — крепление на электромагнитной плите; б — крепление с помощью болтов на плите; в — крепление к кронштейну шпиндельной головки

мазом 2 к кронштейну 3 шпиндельной головки станка 1, установленного под угол а по отношению к центру круга 5 на плоскошлифовальном станке.

Для повышения качества заправки и рационального использования алмазов алмазодержатели следует устанавливать с наклоном в сторону вращения шлифовального круга под углом а= 10 4-15°, рабочая кромка алмаза должна находиться на уровне линии центров или быть ниже ее на 1—2 мм. Для равномерного износа алмаза и образования новых режущих кромок алмаз с оправкой нужно периодически переворачивать. Перед правкой шлифовальный круг должен быть тщательно отбалансирован, а алмазодержатели должны быть надежно закреплены в приспособлениях или оправках.

Шлифовальные круги правят тремя основными способами: первый способ — круги обкатывают алмазным инструментом, т. е. заправляют периферию круга алмазометаллическими карандашами; второй способ — периферию или профиль круга обкатывают шарошками или твердосплавными дисками; третий способ — требуемый профиль на абразивном круге профилируют, т. е. воспроизводят зерном алмаза, запаянным серебряным припоем в оправке.

Правку кругов шлифованием алмазозаменителями производят в такой последовательности: а) сообщают вращение кругу и включают подачу охлаждающей жидкости; б) осторожно подводят державку к кругу до легкого соприкосновения правящего инструмента с его вращающейся поверхностью; в) струю охлаждающей жидкости направляют в зону контакта инструмента с кругом; г) включают механизм продольной подачи стола и после первого контрольного прохода начинают правку; д) включают подачу охлаждающей жидкости; е) отводят шлифовальный круг и державку.

Рабочая поверхность абразивного круга имеет ряд отклонений от правильной геометрической формы, например, конусность, волнистость, бочкообраз- ность, эксцентричность, эллиптичность, огранку, неровность рабочей поверхности. Чтобы круги не имели перечисленных погрешностей, при эксплуатации нужно соблюдать следующие правила

заправки: 1) инструмент для правки необходимо устанавливать параллельно или перпендикулярно оси шлифовального круга; при заправке методом обкатки ось правящего диска необходимо устанавливать под углом 5° к оси круга; 2) правящий инструмент необходимо крепить в жестком приспособлении, а приспособление жестко крепить на станке, чтобы не возникали вибрации; 3) необходимо пользоваться точным правящим инструментом; 4) нельзя допускать биения правящего диска или круга на оправке; 5) необходимо следить за состоянием подшипников правящего приспособления.

Круги правят при охлаждении и без охлаждения жидкостью. Если заправка осуществляется с охлаждением, то охлаждающая жидкость должна подаваться непрерывно, иначе на кристалле алмаза могут образоваться трещины. Для заправки периферии круга применяют алмазно-металлические карандаши. Перед установкой и креплением абразивного круга на шпиндель станка необходимо тщательно очистить его металлической щеткой от загрязнения частицами абразива и металла, так как загрязненная поверхность сокращает стойкость (срок эксплуатации) круга от одной до другой заправки. Правку круга алмазом без охлаждения производят при профилировании сложных сопряженных поверхностей на круге, но и в этих случаях правку алмазом нужно производить с перерывами, чтобы алмазный инструмент мог охладиться на воздухе. Перед началом заправки необходимо проверить крепление приспособления на станке и алмазного инструмента в приспособлении. После заправки следует очистить правящие приспособления от абразивных частиц.

При правке алмазный инструмент следует подводить к поверхности круга очень осторожно, в середине его высоты (ширины) и как можно ближе к рабочей поверхности, а затем включить продольную подачу.

Наибольший диффузионный износ возникает при шлифовании химически родственных с данным абразивом материалов. Карбид кремния химически родствен сталям и неродствен чугунам, поэтому кругами из карбида кремния шлифуют чугу

ны. Электрокорунды химически родственны чугунам, поэтому детали из чугуна не шлифуют кругами из электрокорунда.

Правку обкатыванием производят в приспособлении, в котором могут быть установлены стальные шарошки, цельные диски из твердого сплава (тип А) или сборные (тип Б) из зерен твердого сплава на латунной связке марки Л62 или Л68 или круги из карбида кремния черного на керамической связке. Диски или круги крепят на осях, которые вращаются в подшипниках. Приспособление подводят к периферии шлифовального круга, прижимают к нему диск или шарошку с радиальной силой в несколько килограммов, и стальные шарошки вращаются вместе с кругом. При обкатывании круга очень твердым диском абразивные зерна дробятся и выкрашиваются.

Режимы правки шлифовальных кругов различными инструментами приведены в табл. 7 и 8.

На рис. 7 показан способ заправки периферии абразивного круга 9 с помощью алмаза 6, установленного в корпусе микрометрической головки 3, которая закреплена на кронштейне 2 шпиндельной головки 1 плоскошлифовального станка. Прежде чем приступить к заправке круга, необходимо проверить, хорошо ли отбалансирован и закреплен гайкой 8 на шпинделе станка абразивный круг 9, после чего плотно закрывают на

Рис. 7. Способ заправки иернфсрии круга с помощью микрометрической головки

Таблица 7

Правка дефектного слоя на шлифовальном круге с помощью твердосплавных кругов

Применяемый инструмент

Подача в м/Мин при

Число проходов (без подачи)

чистовом проходе

черновом проходе

Твердосплавные монолитные диски и диски из зерен твердого сплава

Абразивные круги из карбида кремния .......

0,02—0,05

0,02—0,04

0,2—0,1

0,5—1,0

До выравнивания поверхности круга н снятия дефектного слоя. Число ходов без поперечной подачи 2—3

До снятия дефектного слоя. Число ходов без поперечной Подачн 2—3

Таблица 8

Режимы заправки шлифовальных кругов алмазным инструментом

Шлифуемый металл

Шероховатость поверхности Ra, мкм

Продольная подача $прод’ “/мии

При черновых проходах

При чистовых п роходах

1 а

к

3* ё

h

1

Величина подачи

8. К

о ч

® о

Величина подачи

а к

о аз

=1

0,8

1,6

Плоское шл

0,25—0,35

ифование

0,02—0,03

2—3

0,01

1—2

1

Сталь н чугун

0,4

0,8

0,15—0,25

0,02—0,03

2—3

0,01

1—2

1—2

0,2

0,4

0,08—0,15

0,02—0,03

2—3

0,05

1—2

2—3

0,63

1,25

Трофильное шлифование 0,1—0,2 I 0,03—0,05

3—5

0,01

1—2

1—2

0,16

0,63

0,05—0,15

0,02—0,04

3—4

0,005—0,1

2—3

2—3

предохранительную защелку 11 крышку 7 кожуха с резиновым пылеуловителем 10. Затем левой рукой захватывают рукоятку маховичка 4 и слегка по нониусу опускают вниз алмазодержатель до тех пор, пока он не коснется поверхности периферии круга, а правой рукой захватывают рукоятку маховичка 5 поперечного перемещения микрометрической головки и, вращая его вправо или влево, производят заправку поверхности на периферии круга.

Контрольные вопросы

Почему шлифовальные станки должны быть изолированы от постороннего шума?

Какие меры техники безопасности нужно соблюдать при работе на плоскошлифовальных станках?

Какие устройства применяют для обеспечения охраны труда при работе на плоскошлифовальных станках?

Какие требования предъявляют к кругам и их установке на станке при скоростном шлифовании?

Как увеличить производительность труда при плоском шлифовании?

Какое значение имеют смазочно-охлаждающие жидкости при шлифовании?

Какие абразивные материалы применяются при производительном шлифовании твердосплавных деталей?

Каковы свойства алмазных кругов?

Назовите форму алмазно-металлических карандашей и брусков.

Какс® режим заправки шлифовальных кругов алмазным инструментом?

Какие технологические особенности применения алмазного инструмента имеются при шлифовании профилей деталей?

Какими данными надо руководствоваться для экономии алмазного материала?

Глава 2

Механизация шлифовальных работ.

Оборудование и приспособления

Плоскошлифовальный станок повышенной точности

Наиболее удобными и производительными являются плоскошлифовальные станки повышенной точности (рис. 8) с продольным ходом стола 600—800 мм, оснащенные плавно регулирующейся гидравлической системой и независимым ручным продольным и поперечным перемещениями стола на величину 200 — 300 мм, с подъемом шпинделя на 300 — 400 мм. Станки подобного типа должны быть установлены в отдельных изолированных от шума помещениях, так как шлифовщик при заправке мелких профилей на круге и шлифовании сложных сопряженных поверхностей в деталях должен слышать звук при снятии кругом слоя металла с обрабатываемой детали.

Станок (рис. 8, а) состоит из станины 7 и колонны со шпиндельной головкой 7 и столом 2, обеспечивающих достаточную жесткость, предупреждающую возникновение вибрации. От загрязнения и попадания абразивной пыли направляющие станины защищены щитками 3, а направляющие вертикальной подачи шпиндельной головки 7, установленные в колонне, защищены гофрированной дерматиновой лентой 5. Во внутренней пустотелой части станины и колонне смонтированы гидравлический привод подачи продольного и поперечного перемещения стола 2, а в колонне — гидравлический привод вертикальной подачи шпиндельной головки 7. В нижней части станины установлен электро

двигатель с червячной передачей, соединенный с винтом 6. Маховичками 15 и 17 осуществляется ручная подача продольного и поперечного перемещения стола 2, маховичком 9 — ручная и вертикальная подачи шпиндельной головки 7 и лимба, имеющего микровинт, соединенный с червячной передачей и с маховичком 9. Нониус лимба с ценой деления 0,01 мм предназначен для более точной ручной подачи шпиндельной головки с кругом на обрабатываемую поверхность детали 72, установленной в приспособлении с магнитной лентой 13, имеющем болт 4 для крепления. На шпиндельной головке 7 установлен регулировочный рычаг с маховичком S, предназначенный для подачи алмазодержа- теля при заправке периферии абразивного круга 77. Круг в процессе работы плотно закрывается защитным кожухом 10. Поперечная подача может быть прерывистой и непрерывной. Прерывистой она может быть в тех случаях, когда переключатель 14 устанавливают между упорами 18 на малую длину продольного хода стола 2 и от руки поворачивают маховичок 15, перемещая стол в поперечном направлении, а непрерывной, когда включают дроссель 76 гидравлического привода станка и стол автоматически перемещается в продольном и поперечном направлениях; в обоих случаях величину подач настраивают рукояткой дросселя и маховичками 15 и 17 поперечного и продольного перемещения стола 2, расположенными на гидропанели с передней стороны станка и легко доступными, снабженными четкими шкалами и табличками, а также нониусами (ценой деления 0,01 мм) на лимбах маховичков и необходимыми указаниями для настройки и управления станком. Для обеспечения безаварийной работы станок снабжен необходимыми блокировочными устройствами.

Во внутренней части станины (сзади) установлен обеспыливающий агрегат для очистки воздуха, через который охлаждающая жидкость попадает непосредственно в зону резания. Некоторые материалы при шлифовании нельзя охлаждать жидкостью, например, фрикционные асбестовые диски, изделия из ряда пластических масс и др. В этих случаях

Рас. 8. Плоскошлифовальный станок:а — плоскошлифовальный станок повышенной точности; б одноместная тумбочкаРас. 8. Плоскошлифовальный станок:а — плоскошлифовальный станок повышенной точности; б одноместная тумбочканеобходим интенсивный отсос абразивной пыли и стружки, так как загрязненный воздух вредно действует на рабочего. Для абразивной пыли с содержанием свободной двуокиси кремния SiO2 более 70% установлена предельно допустимая концентрация 1 мг/м3 в зоне дыхания рабочего.

Рас. 8. Плоскошлифовальный станок:

а — плоскошлифовальный станок повышенной точности; б одноместная тумбочка

Рас. 8. Плоскошлифовальный станок:

а — плоскошлифовальный станок повышенной точности; б одноместная тумбочка

Запыленный воздух служит причиной частых переналадок станка и быстрого износа трущихся его частей. С правой стороны станка, у окна, установлена одноместная тумбочка 7 (рис. 8, 6) с выдвижными ящиками 3,4,5,6 и 7, закрываемыми дверкой 2.

В ящиках хранятся различный инструмент и приспособления для шлифовальных работ.

Электромагнитные

и магнитопроводящие плиты и призмы

Электромагнитные плиты. Детали на шлифовальных станках крепят с помощью магнитных плит, от конструкции и состояния которых зависит качество обработки. На рис. 9, а показана электромагнитная синусная плита, состоящая из основания 1, корпуса 5, на верхней части которого имеется плитка со сквозными латунными электромагнитными полюсами 3, залитыми изолирующим материалом. На верхнем торце столика установлен съемный упорный угольник 4. Внутри корпуса установлена электрокатушка 7. Ось 6 предназначена для поворота синусного столика магнитной плиты. В процессе ра-

Рис. 9. Электромагнитные плитыРис. 9. Электромагнитные плитыботы плиту подключают к электросети вилкой 2. Особенность плиты состоит в том, что ее электромагнитный столик может прижимать обрабатываемые детали, в том числе и тонкие, по всей плоскости.

Рис. 9. Электромагнитные плиты

Рис. 9. Электромагнитные плиты

На рис. 9, б изображена конструкция электромагнитной плиты без синусного устройства. Она очень удобна в работе, так как ее электромагнитные полюсы 3, густо расположены в центре вдоль всей плиты, жестко и надежно прижимают детали в процессе шлифования. На боковых сторонах корпуса 1 .плиты имеются резьбовые отверстия для крепления винтами упорной планки 2. В процессе работы плита подключается к электросети вилкой 4.

Тонкие детали толщиной 0,5—2,5 мм, длиной 40—100 мм и шириной 5—15 мм рекомендуется шлифовать после проверки плиты, так как шлифование затруднено из-за недостаточной их жесткости. Схема, иллюстрирующая способ шлифования тонких деталей, показана на рис. 10. Тонкие детали 3 рекомендуется шлифовать попеременно с обеих сторон.

Существенное значение имеют направление шлифования и правильность положения детали на электромагнитной плите 2. Если глубина шлифования большая, электромагнитная плита не протерта чистыми концами и не шаржирована мягким бруском, деталь несколько деформируется — ее концы отгибаются вверх. Для того чтобы деталь плотнее прилегала к электромагнитной плите,

Рис. 10. Шлифование тонких стальных пластин

Рис. 11. Приемы измерения с помощью двухполюсной электромагнитной плиты

Рис. 12. Схема расчета и контроля профиля пуансона с помощью магинтопроводящего столика и индикаторного устройства:

а — схема расчета профиля пуансона; б — приемы контроля профиля матрицы пресс-формы

последнюю покрывают тонким слоем чистого машинного масла или технического вазелина, а под обрабатываемую деталь подкладывают папиросную бумагу. В обоих случаях повышается точность обработки.

Качество обработки поверхности тонких деталей зависит от типа шлифовального круга 1 и состояния станка. При шлифовании таких деталей рекомендуется применять шлифовальные круги ПП40 или ПП25, которые меньше засаливаются

и оставляют меньше прижогов на обрабатываемой поверхности. Однако эти круги менее прочны, и профилировать их для шлифования сложных поверхностей не рекомендуется.

Наиболее важными факторами, влияющими на качество обработки тонких деталей, являются режим шлифования, а также размер обрабатываемой детали. Чем длиннее и тоньше деталь, чем больше глубина шлифования, тем сильнее она будет нагреваться и деформироваться. Поэтому длинные и узкие детали рекомендуется шлифовать наискось при глубине резания не более 0,01—0,02 мм.

Особый интерес представляет двухполюсная настольная электромагнитная плита 5 (рис. 11, а), с помощью которой можно выполнять шлифовальные и контрольные сборочные работы. Для этого достаточно лишь иметь на рабочем месте розетку от электросети и вставить в нее вилку 2, а также металлический плоский предмет или плиту 1, к которой она могла бы быть прижата, так как в подвешенном состоянии электромагнитная двухполюсная плита 4 с уложенной на ней деталью или металлическим плоским изделием может притягивать и выдерживать массу от 10 до 20 кг, а при наличии на ней упорной планки 3 она может быть использована при выполнении профильных работ на плоскошлифовальном станке.

На рис. 11, б показана схема комбинированного способа контроля профиля матрицы пресс-формы с помощью двухполюсной электромагнитной плиты, синусного столика, блока плиток концевых мер и штангенрейсмуса с индикатором. Прежде чем начать измерение профиля матрицы, необходимо подсчитать размер угла блока плиток 2 (согласно чертежу) для установки на него синусного столика 10, после чего блок плиток и синусный столик устанавливают на контрольную плиту 1 и укладывают на них двухполюсную электромагнитную плиту 4. Затем на плиту 4 до упора 8 устанавливают матрицу 5 с. контрольным роликом б и вставляют вилку 3 в розетку электросети. Убедившись, что установка правильна и надежна, к синусному столику подводят штангенрейсмус 9 с индикатором 7, а его наконечник устанавливают на ролик б и проверяют глубину

впадины профиля матрицы. Этот способ контроля очень прост и позволяет измерять размеры в профиле детали независимо от их сложности.

На рис. 12, а показаны вспомогательные технологические расчеты сопряженного профиля пуансона штампа и способы его контроля с помощью ролика в процессе его шлифования. Из произведенного расчета находим, что центр ролика Ох соединяется прямой с центром О дуги радиусом 95 мм, затем из точки Ох опускаем перпендикуляр на прямую ОК".

a v [4 । MN \т=0,К-^ — +—

В д оохк

^ОХОК = 45° — ^FOOV

По теореме Пифагора

DO = VOB2 — BD2 = ^95* — 25* =

= 91,6 мм;

В Д АСЕ

^ АСЕ = ф = 50°; АС = 25 мм, тогда

СЕ = AC ctg ф = 25 ctg 50° == 25 • 0,839 = 20,95 мм;

EF = -^- == 19,58 мм.

sin у0,766

В Д OOXF

OF = D0-V DC— ipE-V EF^ == 91,6 + 16—(20,95 + 19,58) == 67,07 мм; ^ OXFO =180°— ф;

• _ a FO sin (180° — у) sin < F0,0 =— =

1ovo

FO sin у 67,07 • 0,766 q ^g?

—0,0~95 + 15— ’*

откуда

^ F0,0 = 27°50';

тогда

^ F00x = 180° — ^ OFOX — ^ FOXO = = 180° — [(180° — 50°) + 27°50'] =

= 22° 10'.

В Д001К

^ OtOK = 45" — ^ F00v = 45° —— 22°10' = 22°50';

0,К = 00, sin z. О^ОК =

= (/? + y)sin22°50' =

= (95 +15) - 0,388 = 42,68 мм.

Таким образом,

т = 01К — (— + —42,68 —\ 2 2 /

— (15 +8) = 19,68 мм.

Проверка расчетных размеров профиля пуансона с помощью роликов производится в тех случаях, когда отшлифованы под угол 90° все его стороны и плоскость Н, а также радиус 95 мм и выступ MN размером 16 мм. Ширину впадины АВ, равную 16 мм, шлифуют в последнюю очередь.

Этот способ расчета не только облегчает процесс шлифования и повышает качество обработки, но и создает необходимые условия для точного контроля профиля пуансона непосредственно на станке или на магнитопроводящем столике 2 (рис. 12, б), установленном на контрольной плите 1. При измерении пуансон укладывают на столик до упора 4. Затем, чтобы он не сдвигался к его торцовым поверхностям, прижимают магнитопроводящие кубики 9, после чего переключателем 3 включают магнит столика 2 и приступают к измерению расчетного размера впадины АВ (рис. 12, а) профиля пуансона. Вначале во впадину (рис. 12, б) укладывают контрольный ролик 5, затем с помощью штангенрейсмуса 8 и индикатора б проверяют установку ролика с одной стороны пуансона 7, после чего штангенрейсмус 8 с Индикатором 6 передвигают по плите / на вторую сторону пуансона и проверяют установку ролика 5. Убедившись, что расчетный размер впадины АВ выполнен в процессе шлифования точно по чертежу (16^0,01 мм), угол 50е выдержан в пределах 2' и сохранена параллельность сторон профиля пуансона 7, магнит выключают, снимают пуансон.

Магнитопроводящие параллели и призмы (рис. 13, а, б, в, г) предназначены для установки и крепления деталей на электромагнитных плитах плоскошлифовальных станков в процессе шлифования их профилей. На рис. 13, а показан комплект (из 2 шт.) магнитопроводящих паралле-

Рис. 13. Магнитопроводящие параллели призмы: а — магнитопроводящие параллели со стальным стержнем и бронзовым корпусом; б — магнитопроводящая призма с бронзовым корпусом и стальными стержнями; в — магнитопроводящие призмы с бронзовыми и стальными пластинками; г — маг- нитопроводяшая плита с бронзовыми и стальными пластинками

лей, корпус 1 которых изготовлен из бронзы, а стальные стержни 2, запрессованные в отверстиях корпуса в шахматном порядке, надежно держат заготовку детали. Однако для этого их нужно вначале установить на электромагнитную плиту плоскошлифовального станка и включить в электросеть плиту. Убедившись, что заготовка детали надежно закреплена на плите и параллелях, включают станок и подводят круг, начинают осторожно шлифовать плоскость заготовки. На рис. 13, б показана призма, также изготовленная из бронзового корпуса 1 с запрессованными в нее стальными стержнями 2, при этом угол а выдержан с точностью ЦУ. Призмы изготовляют различных размеров и с разными углами. Для удобства шлифования и контроля деталей рекомендуется делать по две призмы с одинаковыми углами (10°, 20°, 30° и 45° и высотой /1). На рис. 13, в изображены более универсальные призмы (комплект из 2 шт.), изготовленные из набора стальных 1 и бронзовых 2 пластин. В отличие от предыдущей (рис. 13, б) эти призмы имеют квадратную форму, прошлифованы под углом 90° ±15', а на каждой из ее сторон имеются одинаковые угловые выемки аь а2 и а3, отшлифованные в комплекте. Такие призмы могут быть использованы не только для шлифовальных работ, но и для контроля обрабатываемых деталей. На рис. 13, г показана усовершенствованная конструкция магнитопроводящей плиты 1, изготовленной из набора стальных 5 и бронзовых 6 пластин; она более удобна в работе, так как боковые стороны и плоскости обработаны под углом 90° и к ним установлены и закреплены винтами 3 упорные планки 2 и 4. В процессе работы плита устанавливается на электромагнитную плиту до упора, после чего на нее укладывают детали, включают электромагнит, затем подводят к деталям круг и шлифуют заданный профиль.

Установочно-крепежные приспособления для шлифовальных работ

Применение различных типов универсальных приспособлений на шлифовальных станках позволяет не только значительно

Рис. 14. Лекальные тиски

Рис. 15. Синусные тиски с угломерной шкалой

Рис. 16. Универсальные синусные тиски

упростить обработку сложных профилей деталей, штампов и пресс-форм, но и во много раз повысить качество и точность их изготовления.

Лекальные тиски (рис. 14) отличаются от обычных машинных точностью изготовления. В основании 1 тисков имеется несколько отверстий, в которых нарезана резьба. Эти отверстия предназначены для крепления тисков на различных приспособлениях. В основание запрессован цилиндрический штифт 4, от которого ведут измерения при шлифовании наклонных участков профиля. Взаимно перпендикулярные боковые стороны и основание дают возможность обрабатывать различные плоскости деталей за одну их установку, используя для этого поворот тисков и прижим их к упорам на столе станка соответствующими опорными плоскостями.

При изготовлении тисков необходимо обратить особое внимание на то, чтобы губка 2 с рабочей насеченной частью 3 поворотом ручки плавно перемещалась по направляющим и при зажатии в них детали губку не отжимало и не возникал в процессе шлифования перекос угла по детали.

На рис. 15 показаны универсальные синусные тиски с угломерным устройством.

Корпус 1 тисков на нужный угол устанавливают по угломерному диску 2. Более точно тиски устанавливают с помощью блока концевых мер, который располагают между основанием 3 и роликом 4.

Универсальные синусные тиски (рис. 16) отличаются от предыдущих высокой точностью измерения на них деталей в процессе шлифования или контроля. Корпус тисков 3 шарнирно соединен осью 5 с зажимной планкой 7, закрепленной на основании 1. В нижней части корпуса тисков 1 на расстоянии 200 + + 0,005 мм от оси 5 установлен ролик 9, и при настройке их на требуемый угол ролик устанавливают на блок плиток 2, уложенных на основании, а деталь 6 крепят зажимом подвижной губки 5 с помощью винта 4.

Универсальные профильно-шлифовальные тиски (рис. 17, а) отличаются от существующих поворотно-зажимным устройством с пазами типа «ласточкин хвост» на обойме 1 с подвижной губкой 4, а в стойке 3,— резьбовым отверстием, в котором перемещается винт 2 с наконеч

ником типа «ласточкин хвост», соединенный с губкой 4. В процессе установки и крепления детали в тисках стойку переставляют в другой паз обоймы 1, а затем винтом 2 отодвигают губку 4 на ширину детали и закрепляют винтом 2. Этот способ позволяет быстро и жестко закреплять между губками 5 и 6 обрабатываемые заготовки или детали на плоскошлифовальном станке. Поворотная губка 6, шарнирно соединенная осью 10 с обоймой 1, дает возможность вводить в конструкцию тисков синусное устройство, в котором размер 50±0,01 мм остается постоянным, а расстояние между плоскостью обоймы / и роликом 7 является расчетной величиной к С помощью блока плиток концевых мер 8 устанавливают заданный угол, с помощью которого определяют величину

й = 50 sin (45° — т)— 2,

где у — угол поворота плоскостей губок тисков; 2 — толщина (в мм) стальной пластинки А, предусмотренной для удобства установки и контроля угла поворотной губки 6, а при необходимости и корректирования угла за счет толщины этой пластинки.

Результаты отклонений записываются электрографом на пластинке.

На основании, боковых сторонах и углах обоймы выполнены призматические вырезы с углами 90°, в которых при необходимости (введение дополнительного синусного устройства) закрепляют ролики 9 и 77. Межцентровое расстояние между роликами 150 ±0,01 мм по длине и 100±0,01 мм по ширине обоймы. На рис. 17, б показан один из случаев использования вышеуказанных универсальных тисков с поворотнозажимным устройством.

На магнитную плиту станка устанавливают тиски так, чтобы ролики, расположенные по углам обоймы 1, упирались в угольник 9. Затем укладывают блок плиток 8 на плоскость обоймы 7 и опускают на него губку 7, после чего закрепляют деталь (в данном случае вкладыш пресс-формы) с помощью винта 3, закрепленного в стойке 2, и самоцентрирую- щей направляющей губкой 4 и вкладышем 5.

Рис. 17. Шлифование деталей на универсальных тисках:

а — универсальные профильно-шлифовальные с поворотно-зажимным устройством; б — способ шлифования вкладыша матрицы пресс-формы в тисках с поворотными губками; в — метод шлифования комплекта шаблонов-полупройм

Это дает возможность обработать взаимно перпендикулярные плоскости детали с одной установки.

Путем кантования детали 6 в тисках и измерения величины с помощью блока плиток 8 обрабатывают остальные поверхности детали.

На рис. 17,в показано шлифование шаб- лонов-полупройм типа «ласточкин хвост» с использованием вышеуказанных универсальных тисков. Перед установкой заготовки шаблонов-полупройм на тиски необходимо прошлифовать под углом 90° все ее базовые поверхности для подсчета технологических размеров. Базовые поверхности следует шлифовать заправленным под углом 60° кругом, но при условии, что одна сторона Б профилируется под углом 35°, а вторая сторона А под углом 25е для свободного прохода крута. Отшлифовав одну сторону, шаблон переворачивают и начинают шлифовать вторую сторону, затем проверяют по роликам 10 и блоку плиток расстояние

между центрами и профиль в соответствии с требуемыми размерами.

Поворотный синусный столик с трехкулачковым патроном 1 (рис. 18) и квадратным основанием 2 предназначен для шлифования пуансонов и вставок матриц штампов и пресс-форм. В некоторых случаях с его помощью можно шлифовать и пуансоны гибочных штампов сложного профиля.

Столик оснащен дополнительным устройством — кронштейном, на конце которого на расстоянии 100^ 0,005 мм от оси поворота патрона 1 расточено отверстие диаметром 10 мм. В это отверстие запрессован штифт 3 для установки патрона на заданный угол с помощью блока плиток концевых мер 4. На основании 2 с трех сторон закреплены упорные планки 5, от которых устанавливают необходимый блок плиток. В центре основания имеется отверстие, куда запрессован роликовый подшипник, в который вставлена ось патрона.

Установочтй кубик предназначен для шлифования рабочих поверхностей шлицевого кольца (калибра). Все грани кубика взаимно перпендикулярны. В кубик 1 (рис. 19, а) вмонтирован многогранный диск 2, насаженный на валик с цангой 3. Во время работы диск 2 крепят клином 4, уложенным на столике 5. При необходимости кубик может быть использован и для доводки плоскостей калибра после шлифования. Для этого в пазы кубика, расположенные на его боковых гранях, вставлены две призмы б, на которые кладут штифты или ролики таких диаметров, чтобы плоскость калибра была касательной к ним. Шлифование шлицевых колец удобно и просто выполнять в специальном приспособлении (кубике) (рис. 19, б). Кольцо 1 устанавливают в цангу 2, разжимаемую винтом 3, который ввернут в оправку 4, вставленную в отверстие кубика 5. На цилиндрическую часть оправки 4 насажен многогранный диск 6, число сторон которого равно числу шлицев обрабатываемого кольца. Для того чтобы диск не проворачивался, на оправке 4 имеются две лыски. Оправку 4 фиксирует в нужном положении с помощью винта 7, вводимого в зазор между диском 6 и планкой 8.

При шлифовании кубик упирается в упорный угольник электромагнитной плиты станка. Шлицы обрабатывают предварительно заправленным шлифовальным кругом, введенным во впадину шлицевого кольца. Зазор между боковыми сторонами круга и сторонами шлица определяют на глаз. Проверив установку круга пробным шлифованием до появления искры, шлифуют шлицы в несколько проходов с учетом припуска на доводку. Стороны каждого шлица обрабатывают поочередно, поворачивая многогранный диск так, чтобы плоскости каждого шлица были строго параллельны между собой. Контроль шлицев осуществляют плитками концевых мер.

Рис. 18. Поворотный синусный столик с трехкулачковым патроном

Рис. 19. Шлифование колец:

а — установочный кубик для шлифования шлицевых колец торцом круга; 6 — шлифование торцом

круга шлицевого кольца

Рис. 20. Набор контрольно-установочных призм:

а — под углом 30, 45 и 75 "; 6— с синусной линейкой для обработки наклонных поверхностей деталей

Набор контрольно-установочных призм (рис. 20, а) состоит из углов 30, 45 и 75° и позволяет производить их сборку в универсальные блоки для установки различных деталей в требуемое положение при шлифовании наклонных поверхностей и сопряженных профилей.

На рис. 20, б показан комбинированный способ сборки, когда на призме 1 установлен и закреплен хомутиком 3 специальный угольник 2, шарнирно соединенный с синусным столиком 4, ролик 5 которого установлен на блоке плиток б, уложенных на призме.

На рис. 21 показано практическое применение контрольно-установочных призм, собранных в блок, для одновременного шлифования деталей разных конструкций, обработка которых состоит из двух операций: к первой операции относится шлифование профиля толкателя пресс- формы, закрепленного хомутиком 5 в квадратной призме 4, которая, в свою

Рис. 21. Комбинированный способ шлифования деталей в призмах

очередь, установлена и закреплена хомутиком 2 в угловой призме /; ко второй операции относится шлифование под углом 25 ° ±2' упорной плоскости колонки 6 шиберной пресс-формы, установленной в пазу угловой призмы 1 и закрепленной хомутиком 7.

Чтобы повысить точность и исключить смещение призм в процессе работы, между ними укладывают контрольный штифт 3. Следует добавить, что эти приемы и способы сборки призм в блоки с применением синусных и других видов приспособлений представляют собой целый комплекс сборки — подобие У СП, на которых можно одновременно не только производить сложнейшие приемы измерения и контроля профилей деталей, но и обрабатывать сопряженные поверхности высокого качества и точности.

Синусные приспособления

Синусная призма (рис. 22, а), разработанная автором, применяется для заправки наклонных плоскостей шлифовальных кругов. Корпус 1 призмы с боковой стороны имеет отверстия для крепления хомутика 2. В эти отверстия запрессовывают закаленные втулки 3, в которые вставляют закаленные штифты 4, заменяющие ролики синусной линейки. Отверстия рекомендуется располагать так, чтобы синусная линейка 5, будучи положена на два штифта, могла находиться по отношению к опорной плоскости призмы под углом 15, 30 или 45°. Для крепления линейки 5 в установленном положении используют прижим 6. Линейка 5 служит направляющей для перемещения алмазо- держателя при заправке круга. Если необходимо получить другие значения углов а, линейку устанавливают на один из штифтов и блок концевых мер, помещенный между линейкой и вторым штифтом.

Размер набора плиток подсчитывают по формуле

A = /sin о,

где / — расстояние между центрами штифтов, мм.

Синусная призма настолько универсальна, что она может быть использова-

Рис. 22. Шлифование деталей в синусной призме: а —- синусная призма; б — схема шлифования торном круга пуансона

на также при шлифовании плоскостей на деталях цилиндрической формы (рис. 22,6) Обрабатываемую деталь 1 (толкатель) вставляют в вырез призмы 2 и закрепляют хомутиком. Вначале шлифуют одну плоскость квадрата, а затем, не изменяя установки, вторую. Две другие плоскости шлифуют обычным способом — не торцом круга, а его периферией, соответствующим образом установив призму на электромагнитной плите 4 станка к упорному угольнику 3 и плиткам концевых мер 5.

Синусная линейка, изображенная на рис. 23, отличается от существующих линеек тем, что с двух ее боковых сторон под углом 90° закреплены планки 4 и 5. а на верхней ее плоскости имеются резь-

Рис. 23. Синусная линейкаРис. 23. Синусная линейка

Рис. 23. Синусная линейка

Рис. 23. Синусная линейка

бовые отверстия, к которым точно устанавливают и надежно крепят детали в процессе их обработки и контроля.

Корпус 1 линейки и ролики 2 и j изготовляют из стали У8А и термически обрабатывают до твердости HRC 54—58. Затем у корпуса шлифуют все его шесть сторон и выступ строго под углом 90° ± Г. Две боковые площадки выступа доводят для того, чтобы в процессе сборки к ним прилегали точно ролики 2 и 3, При установке и креплении роликов к плоскостям корпуса 1 следует не допускать перекос между ними. Поэтому для того чтобы выдерживать точный размер 200 ± j-0,005 мм между центрами роликов, рекомендуется отверстия в них сверлить больше на 0,3—0,5 мм, чтобы при закреплении винтами их не отжало от площадок выступа корпуса линейки. Эти способы обработки и крепления роликов рекомендуются для всех типов синусных линеек.

Трехповоротный синусный столик, изображенный на рис. 24, значительно упрощает и ускоряет процесс шлифования деталей штампов и пресс-форм. Трехпово-

Рнс. 24. Трехповоротный синусный столик

Рис. 25. Синусная линейка с угломерной шкалой

Рис. 26. Универсальная синусная линейка

Рис. 27. Универсальный синусный столик с поворотной магнитной плитой

ротный синусный столик представляет собой сочетание двух синусных линеек. Установка поворотной плиты 1 нижней линейки на необходимый угол осуществляется с помощью блока плиток концевых мер 2, а установка поворотной плиты 3 верхней линейки — с помощью блока плиток концевых мер 4. Для устранения подрыва шаблона 5 при его шлифовании используют прихваты 6.

Синусная линейка с угломерной шкалой 6, показанная на рис. 25, предназначена для контроля сложных профилей деталей. Поворот линейки на необходимый угол осуществляется вокруг штифта 3 по градуированной шкале на плите /. Для фиксации линейки 2 в нужном положении используются прижим 4 и винт 5, а расстояние между осями роликов 7 и 8 фиксируется размером 100 , 0,005 мм.

Универсальная синусная линейка, показанная на рис. 26, предназначена для контроля и шлифования профилей деталей. Верхняя плита 1 шарнирно соединена осью 8 с нижней плитой 7. Упорный угольник 2 и упорную планку 3, к которым устанавливают детали, закрепляют болтами 9. На верхней плите / в пружине, на расегоянии 150 + 0,005 мм от оси 8, вставлен ролик 4; при настройке на требуемый угол ролик устанавливают на блок плиток 5, уложенных на плите 6.

Универсальный синусный столик с поворотной магнитной синусной плитой. Приспособление (рис. 27) отличается от ранее описанных тем, что верхняя плита 1 является поворотной и может быть установлена на любой угол относительно нижней плиты 2. Угол поворота верхней плиты с закрепленной на ней магнитной плитой 3 устанавливают по лимбу с градуированным в минутах нониусом. Для более точных работ установку производят по плиткам концевых мер 5, уложенным между планкой 4 и упором, закрепленным в нижнем основании плиты 1.

Рис. 28. Универсальный трехповоротный синусный столик с электромагнитной влитой

Рис. 29. Заправка круга:

а — нониусное приспособление с зубчатой передачей ползуна; б — способ заправки наклонной поверхности на круге с помощью ноннусного приспособления; в — пример заправки наклонной поверхности на круге под угол 30°

Фиксирование плиты 7 в заданном положении осуществляют рукояткой 6. Деталь 9 при установке плотно прижимают к планке 8, закрепляют деталь с помощью магнитной плиты 3. которая включается рукояткой 7.

Универсальный трехповоротный синусный столик с электромагнитной плитой значительно упрощает и ускоряет процесс шлифования сложных деталей (рис. 28), плоскости которых расположены под углами.

В нижней плите 1 столика (рис. 28) имеются углубления, в которых на расстоянии 200 1-0,005 мм друг от друга установлены и закреплены два ролика 2. На верхней части плиты 1 вставлена в проушину ось 3, вокруг которой на любой угол поворачивается плита 4. Угол поворота устанавливают с помощью блока плиток концевых мер 5. На верхней части плиты 4 в проушины вставлена ось 6, вокруг которой вместе с электромагнитной плитой 8 поворачивается плита 7, установленная под углом по блоку плиток концевых мер 9.

Приспособления для заправки наклонных поверхностей на круге. Не менее сложным видом плоского шлифования является обработка прямолинейных поверхностей, сопряженных с наклонными поверхностями, образующими при своем пересечении различные чглы. Поэтому в инструментальном цехе необходимы точные заправочные приспособления, от которых во многом будут зависеть качество и точность обрабатываемых деталей штампов, пресс-форм и инструмента, а также их долговечность при эксплуатации.

На рис. 29, а показан вид приспособления с угломерным нониусным устройством и червячной передачей, осуществляющей перемещение ползуна с алмазодер- жателем при заправке наклонной поверхности на абразивном круге. Приспособление представляет собой угольник 7, на котором закреплен угломерный диск 3. В центре угольника и диска имеется отверстие, в котором установлена втулка барабана б, жестко соединенного с поворотной пустотелой кареткой 4. Во внутренней части барабана б вмонтирована червячная передача, ось которой соединена с ползуном алмазо держателя 5 и маховичком 7. Приспособление на требуемый угол устанавливают поворотом каретки 4 с барабаном б, на котором закреплена стрелка 2, определяющая по угломерной шкале диска 3 заданный угол на приспособлении. Убедившись, что стрелка 2 установлена по угломерному диску 3 на требуемый угол правильно, барабан и каретку закрепляют, затем подводят алмаз к кругу и вращением (вручную) маховичка 7 и червячной передачи перемещают ползун с алмазодержателем 5 по направляющей каретки 4, т. е. производят за

правку наклонной поверхности на круге. На рис. 29, б показан прием заправки наклонной поверхности на абразивном круге 5 с помощью вышеуказанного заправочного нониусного приспособления, установленного на электромагнитной плите 7 плоскошлифовального станка б. Перед тем, как приступить к заправке круга, необходимо установить приспособление так, чтобы боковая часть угольника 10 была параллельна боковой поверхности магнитной плиты 7, после чего включают магнитную плиту и поворачивают барабан 8 с кареткой 2, устанавливая с помощью стрелки барабана требуемый угол по угломерному диску 7. Установив угол на приспособлении, барабан 8 и каретку 2 закрепляют, затем с помощью ручного вращения маховичков продольного и поперечного перемещения стола с магнитной плитой 1 и приспособлением подводят его к кругу 5 так, чтобы алмаз 4 находился строго по центру. После этого осторожно рукой вращают маховичок 9, соединенный с червячной передачей и ползуном 3 с алмазом 4, перемещают их по направляющей каретки 2, врезаясь в круг, снимают необходимый слой абразивного материала, производит заправку наклонной поверхности (рис. 29, в) на нем, выдерживая угол 30° ±10'.

Синусная линейка с подвижной державкой (рис. 30, а и б) работает по принципу измерительных синусных линеек и применяется в основном для заправки угловых участков профиля шлифовальных кругов. Основными деталями линейки являются основание 7, ролики 2 и 5, подвижная державка 3 и алмазодержатель 9, закрепляемый винтом 4. Точность заправки углов на шлифовальном круге (±30') достигается с помощью направляющего паза, по которому перемещается державка 3 с алмазодержателем 9. В корпусе на расстоянии 100 мм имеются два паза, расположенные под углом 90° к направляющему пазу, а также просверлены отверстия для крепления роликов 2.

Установка алмазодержателя под углом 25° к шлифовальному кругу не только способствует качественному профилированию поверхностей круга, но и создает возможность для самозатачивания граней алмаза. Это в значительной степени облегчает профилирование наклонных

4,4,Рис. 30. Синусная линейка с ручным перемещением державки алмазодержателяРис. 30. Синусная линейка с ручным перемещением державки алмазодержателяучастков на шлифовальном круге, а также частично исключает необходимость дополнительной чеканки алмаза в оправке.

4,

4,

Рис. 30. Синусная линейка с ручным перемещением державки алмазодержателя

Рис. 30. Синусная линейка с ручным перемещением державки алмазодержателя

При профилировании круга синусную линейку устанавливают на магнитную плиту б до упорного угольника 7 так, чтобы один ее ролик соприкасался с угольником, а второй — с блоком плиток концевых мер 8, уложенных на плиту 10. После этого державку с алмазодержате- лем 9 устанавливают в направляющий паз синусной линейки и настраивают с помощью лимба станка так, чтобы рабочая кромка алмаза совпадала с осью шлифовального круга. Перемещая державку с алмазодержателем по пазу линейки, постепенно профилируют угловые участки круга.

Универсальное четырехстороннее синусное приспособление (рис. 31) предназначено для заправки угловых участков профиля на шлифовальном круге 11. На нижней опорной плите 1 по углам, на расстоянии 100± 0,005 мм между центрами, в призматических пазах закреплены четыре ролика 2 одинакового диаметра. На плите / крепят стойку 3 с окнами (для удобства в работе). В верхней части стойки параллельно роликам имеется паз, по которому перемещается ползун 4 с поворотным алмазодержателем 5. С двух сторон стойки закреплены два металли

ческих щитка 6 с фетровым пылеуловителем 8, а сверху пригнана и закреплена крышка 7.

Положение алмаза под углом к шлифовальному кругу не только способствует качественному профилированию поверхности круга, но и создает возможность для самозатачивания режушей грани ал-

Рис. 31. Универсальное четырехстороннее синусное приспособление

маза, что значительно облегчает заправку и увеличивает срок работы алмаза.

Перемещая рукой ползун 4 с алмазо- держателем 5 по пазу в стойке вперед и назад, постепенно удаляют слой на шлифовальном круге до тех пор, пока не будет получен заданный угол aj на круге с помощью плиток концевых мер 9 и угольника 10.

§ 5. Шлифование наклонных поверхностей с помощью синусных приспособлений

Обработка наклонных плоскостей деталей периферией круга. Шлифовщик должен хорошо знать геометрию и тригонометрию, чтобы производить вспомогательные технологические расчеты при контроле профиля детали в процессе ее обработки на плоскошлифовальном станке с помощью синусных приспособлений и измерительного инструмента. На рис. 32,а изображена схема простейшего профиля пуансона, размеры которого определяют по формулам

CQS Катет прилежащий AC b

Гипотенуза

АВ

tgp =

ctga =

seca =

sjn $ Катет противолежащий Гипотенуза

ВС а

АВ с

Катет противолежащийКатет прилежащий_ ACb

ВСa *

Катет прилежащийКатет противолежащийAC b

cosec a =

ВС а

Гипотенуза

Катет прилежащий

_ 4В с .

AC ~ b '

Гипотенуза

Катет противолежащий

АВ _ с

ВС ~ а

Прежде чем приступить к шлифованию наклонной плоскости пуансона 4 (рис. 32, б), в первую очередь подсчитывают для него технологический вспомо-

Рис. 32. Способы шлифования наклонной плоскости пуансона и контроль его профиля с помощью тригонометрических величин:

а — схема; б — приемы шлифования наклонной плоскости пуансона с помощью синусной линейки

Рис. 33. Способы шлифования наклонных плоскостей и контроль профиля пуансона, у которого необходимо определить размеры сторон и. величину угла:

а — схема определения размеров сторон а и b и угла а; б — схема определения трех сторон треугольника; в — приемы шлифования плоскости под угол 36'5' с помощью синусной линейки и блока плиток; г — приемы шлифования плоскости под угол 41°15 с помощью синусной линейки и блока плиток

гательный размер, необходимый для точного измерения микрометром высоты размера ВС противоположного катета z_a. Допустим, что согласно рабочему чертежу длина пуансона А С — катет, прилежащий к z_a, равен 100 ±0,01 мм, а высота ВС под углом 90° г 5' противолежащего катета /.«не известна, по приведенным формулам (см. рис. 32, а) и тригонометрическим таблицам подсчитываем, что катет, противолежащий к z_ a и обозначенный ВС = 36,84 мм. После этого подбирают блок плиток концевых мер, равных размеру 36.84 мм, и укладывают их на электромагнитную синусную плиту 1 плоскошлифовального станка. Затем на блок плиток 2 и на магнитную плиту 1 устанавливают синусную

линейку 3 в такое положение, чтобы один ролик 8 жестко опирался на плоскость плиты, а второй ролик — на блок плиток, при этом боковая плоскость линейки крепится струбцинами к угольнику или кубику. Убедившись, что синусная линейка установлена правильно, на ее плоскость укладывают заготовку пуансона 4 и прижимают к ролику 6 и упору 7, после чего очень осторожно подводят периферию круга 5 к поверхности пуансона и шлифуют его наклонную рабочую поверхность.

На рис. 33, а и б изображены две схемы рабочего чертежа пуансона с двумя наклонными плоскостями. При расчете его профиля, когда известны два угла треугольника а и Р и одна сторона с, лежа-

щая между ними, пользуются следующими формулами (рис. 33, б):Т= 180°— (о + р); Ь =—=sin (180° —-у) с sin рsin (180°—-у)'Пример. Требуется изготовить пуансон, сечение которого показано на рис. 33, а. В данном случае необходимо определить размеры сторон а и b и величину угла у:7 :180° — (о + Р)= 180° —— (36°5' + 41 ° 15') = 102°40';ь csinp48,25sin 41 = 15'sin(180°—у) ~ sin (180° — 102=40')—щая между ними, пользуются следующими формулами (рис. 33, б):Т= 180°— (о + р); Ь =—=sin (180° —-у) с sin рsin (180°—-у)'Пример. Требуется изготовить пуансон, сечение которого показано на рис. 33, а. В данном случае необходимо определить размеры сторон а и b и величину угла у:7 :180° — (о + Р)= 180° —— (36°5' + 41 ° 15') = 102°40';ь csinp48,25sin 41 = 15'sin(180°—у) ~ sin (180° — 102=40')—угольника, его углы определяют с помощью следующих формул (см. рис. 33, б):угольника, его углы определяют с помощью следующих формул (см. рис. 33, б):Ьг + с3 — а3COS О = ——Ьг + с3 — а3COS О = ——(это соотношение косинусов);(это соотношение косинусов);• Q Ь •sin р = — sin а;а• Q Ь •sin р = — sin а;а26с26сназывается теоремойназывается теоремойу = [180° — (о + Р)]_у = [180° — (о + Р)]_На рис. 34, а изображена другая схема расчета профиля пуансона, когда высота треугольника пересекает основание. Для этой схемы следует пользоваться следующими формулами:На рис. 34, а изображена другая схема расчета профиля пуансона, когда высота треугольника пересекает основание. Для этой схемы следует пользоваться следующими формулами:cos р = 22ВСcos р = 22ВСллаа8D = n =8D = n =Ьг — а3Ьг — а3222с2сa = ccos р — b cos(180° — у) == 48,25 cos 41 ° 15'—30,41 cos(180° —

щая между ними, пользуются следующими формулами (рис. 33, б):

Т= 180°— (о + р); Ь =—=

sin (180° —-у)

с sin рsin (180°—-у)'

Пример. Требуется изготовить пуансон, сечение которого показано на рис. 33, а. В данном случае необходимо определить размеры сторон а и b и величину угла у:

7 :180° — (о + Р)= 180° —— (36°5' + 41 ° 15') = 102°40';

ь csinp48,25sin 41 = 15'

sin(180°—у) ~ sin (180° — 102=40')—

щая между ними, пользуются следующими формулами (рис. 33, б):

Т= 180°— (о + р); Ь =—=

sin (180° —-у)

с sin рsin (180°—-у)'

Пример. Требуется изготовить пуансон, сечение которого показано на рис. 33, а. В данном случае необходимо определить размеры сторон а и b и величину угла у:

7 :180° — (о + Р)= 180° —— (36°5' + 41 ° 15') = 102°40';

ь csinp48,25sin 41 = 15'

sin(180°—у) ~ sin (180° — 102=40')—

угольника, его углы определяют с помощью следующих формул (см. рис. 33, б):

угольника, его углы определяют с помощью следующих формул (см. рис. 33, б):

Ьг + с3 — а3

COS О = ——

Ьг + с3 — а3

COS О = ——

(это соотношение косинусов);

(это соотношение косинусов);

• Q Ь •

sin р = — sin а;а

• Q Ь •

sin р = — sin а;а

26с

26с

называется теоремой

называется теоремой

у = [180° — (о + Р)]_

у = [180° — (о + Р)]_

На рис. 34, а изображена другая схема расчета профиля пуансона, когда высота треугольника пересекает основание. Для этой схемы следует пользоваться следующими формулами:

На рис. 34, а изображена другая схема расчета профиля пуансона, когда высота треугольника пересекает основание. Для этой схемы следует пользоваться следующими формулами:

cos р = 22

ВС

cos р = 22

ВС

л

л

а

а

8D = n =

8D = n =

Ьг — а3

Ьг — а3

2

2

2с

2с

— 102° 40') = 48,25 • 0,75184 — — 30.41 • 0,21928 = 29,50 мм.

На рис. 33, в показан способ шлифования большой поверхности АС под углом 36°5' на пуансоне 6, уложенном на синусной линейке и прижатом к блоку плиток малых концевых мер 9 периферией круга 5, установленного на шпинделе станка. Ролики 3 синусной линейки 4 устанавливают на блок плиток 2 и электромагнитную плиту 1 станка и на блок 2 (подсчитанный для угла 36°5', указанного в рабочем чертеже) и прикрепляют прижимом 7 к угольнику 8.

Шлифование малой наклонной плоскости ВС на пуансоне б, показанное на рис. 33, г, осуществляется так же, как и в предыдущих операциях (рис. 33, в); разница состоит лишь только в том, что малую наклонную плоскость ВС на пуансоне б шлифуют под угол 41 ° 15', а синусная линейка установлена на большой (подсчитанный) блок плиток концевых мер 2.

Следует добавить, что при подсчете вспомогательных размеров для изготовления или контроля профиля пуансона, когда известны три стороны тре

ADcos а =АС

тЬтЬAD = т = с — и;

т

Ь

т

Ь

т= 180°-(а + р).

Пример. Найти величины углов а и р, необходимые для изготовления профиля пуансона (см, рис. 34, б).'

Определяем

_ с 62—а2 50,25

" 2 ~ 2с “2~

40,153 — 25.302

2 • 50,25

= 25,125 — 9,67 == 25,125 — 9,67 == 15,465 мм;

= 25,125 — 9,67 =

= 25,125 — 9,67 =

„ п

COS Р = а

15,45525,3015,45525,30= 0,6109,= 0,6109,откуда р = 52' 40';

15,455

25,30

15,455

25,30

= 0,6109,

= 0,6109,

m = с — п = 50,25 — 15,455 = 34,795 мм:

т 34,795

cost = —== 0,86666; а = 30“

640,1о

Прежде чем шлифовать поверхности на пуансоне 3 (рис. 34, в), необходимо в первую очередь проверить крепление пуансона в лекальных тисках 5 и установку его

до упорного угольника 2 на электромагнитной плите 1 для того, чтобы не было перекоса между линейными плоскостями с сопрягаемыми наклонными плоскостями в процессе обработки периферией круга 4. Вначале шлифуют поверхность пуансона 3 (операция I), затем, не меняя установки круга, его переводят на вторую сторону (операция II) и шлифуют с одной установки вторую поверхность, оставляя припуск 0,5—0,8 мм в углах между параллельными площадками для выдерживания размера 50,25 мм при шлифо- вании наклонных поверхностей с заданными размерами 25,30 и 40,15 мм согласно рабочему чертежу, изображенному на схеме рис. 34, б. Закончив шлифование двух параллельных поверхностей пуансона 3, его снимают с лекальных тисков и устанавливают на синусную линейку 5 (рис. 34, г) до контрольного ролика 6 и упора 7. Затем синусную линейку 5 устанавливают на магнитную плиту I и на блок плиток 8 и прижимают ее к угольнику, прикрепляют линейку струбцинами к угольнику так, чтобы один ролик 9 упирался в упорный угольник 2, а второй— на блок-плиту. После этого крут 4 (операция III) подводя, к пуансону и осторожно, чтобы не врезаться в поверхность плошадки, шлифуют малую на- наклонную поверхность до размера 25,30 мм, оставляя припуск 0,5 мм на окончательную обработку. Закончив шлифование малой наклонной поверхности, пуансон 3 переворачивают, а блок плиток 8 рассчитывают на другой размер, устанавливают его на магнитную плиту 1 (рис. 34, д, операция IV) и шлифуют большую наклонную поверхность пуансона 3 теми же способами, как и на предыдущей операции Процесс обработки должен

Рис. 34. Способы шлифования наклонных поверхностей н контроль профиля пуансона непрямолинейпого треугольника, если известны три его стороны: а — определение углов непрямоугольного треугольника, если известны три его стороны; б — схема определения величины углов аир, необходимых для изготовления пуансона; в — шлифование линейных плоскостей пуансона до размера 50,25 мм с помощью лекальных тисков; г — шлифование наклонной поверхности пуансона в размер 40,15 мм с помощью синусной линейки и блока плиток; 6 — шлифование наклонной поверхности пуансона в размер 25,30 мм с помощью синусной линейки и блока плиток

быть весьма точным, так как операция окончательная и при шлифовании вы

держивают одновременно два размера 40,15 мм, длина большой наклонной плоскости и шаг, т. е. размер 50,25 мм между наклонными плоскостями и углами на профиле пуансона.

На рис. 35, а и б изображены рабочие чертежи, а также формулы расчетов для технологических вспомогательных размеров, с помощью которых можно не только производить операционную обработку, но и контролировать профиль пуансона, когда известны две стороны треугольника а и с и угол а, прилежащий к неизвестной стороне b (рис. 35, аУ Определяем, что sin у = £ sin а (это соотношение называется теоремой синусов);

0 = 180° — (а + т); b = a^L.sin а

Пример. Найти размер ЕК и угол Д,, необходимые для изготовления шаблона (рис. 35, б). В Д DEK известны размеры сторон DK и DE и величина угла «1 = 180°—145°25' = 34°35'.

DK25,23

sin т = —— sin а, =sin 34°35' =

DE 115,28

25 23

=— 0,56760 = 0,9405;

15,28

Y = 70°8';

p = 180° — (О1 4- у) = 180° — (34°35' + 70°8') = = 75°17';

EK = DEEK = DEsmpsin7p°17

EK = DE

EK = DE

— = 15,28 sin asin 34°35'

0,96719

= 15,28 —= 26,04 мм.

0,56760

Рис. 35. Способы шлифования и контроля шаблона линейно-углового профиля:

а — схема определения всех углов и сторон непрямоугольного треугольника, если известны две стороны писи угол а; б — определение в процессе шлифования профиля шаблона размера ЕК и угла а; в — шлифование линейной поверхности шаблона в лекальных тисках; г — шлифование боковой поверхности; д — шлифование сопряженной поверхности плоскости

На рис. 35, в показаны приемы шлифования одним и тем же кругом 5 поверхностей пуансона 4 (операция I), закрепленного в лекальных дисках 5, с контрольным штифтом 6. Плоскости пуансона установлены до упорного угольника 2 на электромагнитной плите 1 плоскошлифовального станка. Закончив обработку поверхностей пуансона 4 и не меняя установки лекальных дисков 3 на электромагнитной плите 1, стол слегка поворотом маховичка от руки отводят вправо в продольном направлении. Затем профилируют под угол 35 ° 18' круг 7 (операция II) и шлифуют на пуансоне 4 боковую поверхность АВ и наклонную поверхность ВС, выдерживая размер 25,18 мм (рис. 35, г), после чего круг 7 снимают и на его место устанавливают круг 8 более высокого профиля (операция III) и профилируют на нем угол р. Затем очень осторожно подводят к нему пуансон 4 и одновременно шлифуют на нем площадку CD, выдерживая размер 12 мм, и наклонную плоскость DE, выдерживая размер 15,28 мм. Убедившись, что на пуансоне размер 12 мм между наклонными плоскостями CD выдержан (рис. 35, г), по лимбу маховичка поперечного перемещения стола записывают действительные показания нониуса лимба, после чего круг 8 снимают и на его место устанавливают запрофилированный под углом 34°35' круг 9 (рис. 35, д, операция IV) и одновременно шлифуют поверхность на площадке К, сопряженную с углом 34°35' на наклонной плоскости КЕ, выдерживая размер 25,23 мм между наклонными плоскостями. Профиль пуансона в процессе его обработки проверяют не только с помощью показания нониуса лимба продольного и поперечного перемещения стола, но и на микроскопе.

Изображенный на рис. 36, а рабочий чертеж шаблона представляет собой сопряженный линейно-угловой профиль. Для того, чтобы упростить способы и приемы его обработки и контроля профиля в процессе операционного шлифования, необходимо расточить технологическое отверстие, в которое затем вставить цилиндр, используя его как базу при расчете и контроле профиля шаблона. Цилиндр должен быть расположен так, чтобы его ось лежала на продолжении

какой-нибудь из линий, образующих профиль; расстояние NO берем произвольно (принимаем его равным 15 мм). Строим вспомогательные прямоугольные треугольники АО В, DEC и KMF, в которых соответственно z.AOB=29°9', z.CDE= =7°45', z.KMF=9°V. С помощью этих треугольников можно определить расстояние от оси цилиндра до всех наклонных линий профиля (рис. 36, а) в Д ОАВ.

АВ = О A sin 29°9' =(15+ 12,7)0,4871 = = 13,49 мм.

Размер FT FM—ТМ находим из А ОТМ и КЕМ;

ТМ = М0 sin 9°Г =57,15-0,15672 =

= 8,95 мм;

FM = KM cos 9°Г = 15-0,98764 =

= 14,81 мм;

FT — 14,81 —8,9 = 5,86 мм.

в A CDE

ED = CD cos 7°45';CD = 15 + 12,7 +

+ 41,26 + 7,88 = 76,84 мм;

ED = 76,84 - 0,99086 = 76,14 мм.

в AOPD

PD = OD sin 7°45' =(23,01 + 22,22 + + 57,93) • 0,13485 = 13,91 мм;

PE —ED — PD = 76,14 — 13,91 =

= 62,23 мм.

Прежде чем приступить к обработке сложного профиля шаблона 12 (рис. 36, б), необходимо проверить балансировку абразивного круга 11 на шпиндельной головку станка, а также установку и крепление болтами 4 нижней магнитной синусной плиты 3 на столе 17 плоскошлифовального станка повышенной точности. Убедившись, что магнитная плита закреплена на столе станка надежно, верхнюю плиту 1 (шарнирно соединенную осью 5 с нижней плитой 3) поднимают и укладывают между роликами 16 и нижней плитой 3 блок плиток 2, заведомо подсчитанный на угол 9°Г. Затем на верхнюю плиту 1 устанавливают лекальные тиски 9 в такое положение, чтобы

Рис. 36. Способы шлифования и контроля сложного профиля шаблона с помощью вспомогательного цилиндра: а — чертеж шаблона, размеры которого определяются расстоянием от оси цилиндра до всех наклонных линий профиля; б— шлифование профиля шаблона под угол 9° Г с помощью синусной магнитной плиты и лекальных тисков (операция I); в схема последовательности операций шлифования профиля шаблона запрофилированными кругами в лекальных тисках; операция II: шлифование линейных поверхностей периферией круга 77; операпия III: шлифование угла 29'9’ запрофилированным кругом 78; операция IV: шлифование угла 7°45' запрофилированным кругом 19

боковые стороны тисков прижимались к упорным планкам б и 14, закрепленным винтами 7 на боковых сторонах плиты. Рукояткой 15 включают магнит синусной плиты и с помощью винта 13 раздвигают губку тисков. Затем между губками укладывают два параллельных квадратных бруска 10 и пакет заготовок шаблонов 12, после чего закрепляют их в тисках винтом 13, и приступают к операционному шлифованию профиля шаблона. Вначале периферией круга 11 шлифуют поверхность под угол 9°Г (рис. 36, б, операция I) и выдерживают высоту уклона 8,06 мм и длину площадки в размер 50,8 ±0,01 мм. Затем слегка поднимают круг и убирают два блока плиток 2 из-под роликов 16 магнитной плиты 1, после чего записы

вают по нониусу лимба (поперечного перемещения стола) фактические показания и, не меняя установки магнитной синусной плиты с тисками и шаблонами 12, этим же кругом 11 шлифуют поверхность FN (рис. 36, в, операция II) и перпендикулярную к ней поверхность ЛМ, строго выдерживая размер 57,15— —0,01 мм. Затем записывают фактический размер показания нониуса лимба, после чего суммируют размеры 50,8 и 57,15 мм и убеждаются, что они выполнены точно в пределах допуска. Круг 77 поднимают и отсчитывают размеры 12,4 и 41,26 мм по нониусу лимба вертикального перемещения шпиндельной головки станка и шлифуют поверхность в размер 22,22 мм (операция II) с учетом припуска

0,3—0,5 мм для окончательной обработки угла 29°9' и шага 23,01 мм. По нониусу лимба (вертикального перемещения шпиндельной головки) записывают фактический размер, затем прибавляют к нему размер 7,88 мм и шлифуют плоскость в размер 38,1 мм до точки пересечения с углом 7°45' (операция II); закончив шлифование линейных поверхностей на профиле шаблонов 72, круг 11 снимают и на его место устанавливают крут 18. Затем с помощью заправочного приспособления профилируют круг 19 под углом 7°45' (операция III) и шлифуют наклонную поверхность до точки С, выдерживая размер 57,93 мм. Заправляют круг 19 под углом 29°9' (операция IV) и окончательно шлифуют наклонную поверхность, выдерживая шаг 23,01 мм и размеры 12,7 мм между точками AN и высоту наклонной поверхности 41,26 мм до пересечения с размером 22,22 мм.

Следует напомнить, что при обработке больших заготовок шаблонов сложных профилей в пакетах по 3—5 шт. необходимо особое внимание обращать на их сборку. Заготовки должны быть тщательно отрихтованы и отшлифованы их плоскости. Отверстия под винты 20 для крепления их друг к другу должны быть свободными. Не рекомендуется приклепывать их друг к другу при сборке, так как в процессе шлифования создается большое напряжение и при расклепывании они деформируются, а обработанный профиль получается неправильного размера. Кроме того, плохо собранный пакет заготовок шаблонов в процессе шлифования вибрирует в тисках или призмах, что не только отрицательно сказывается на их обработке, но и приводит к заклиниванию круга, который при сильном, вращении может разорваться. Контролировать профиль шаблона следует на станке с помощью лимба, контрольного штифта 8, установленного в лекальных тисках 9 (рис. 36, б\ и индикаторными устройствами, так как из-за больших размеров его нельзя измерять на микроскопе.

Пуансоны, штампы пресс-формы, имеющие коробчатую форму с одинаковыми наклонными оформляющими поверхностями, симметрично расположенными по всему профилю, необходимо

обрабатывать и контролировать с одной установки. На рис. 37, а показан способ шлифования периферией круга 7 наклонной поверхности пуансона 6 коробчатой формы, положенного на синусной линейке 3 до упора 5 к блоку плиток концевых мер 4 под углом 30° ±5', между роликом 8 синусной линейки и электромагнитной плитой 1 плоскошлифовального станка. На схеме, изображенной на рис. 37, б, показан метод одновременной обработки и измерения на пуансоне 6 наклонных поверхностей, симметрично расположенных с обеих его сторон. В этих случаях пуансон б кладут на плоскость синусной плиты 3 между блоком плиток концевых мер 9 и упорной планкой 5. Затем синусную линейку вместе с пуансоном устанавливают на заведомо подсчитанный размер блока плиток 4 и прикрепляют на магнитной плите 1 к установленному угольнику (угольник на рис. 37 не показан). Затем шлифуют наклонную поверхность на пуансоне 6; после этого на плоскость плиты вплотную к поверхности пуансона укладывают ролик 2 и методом сравнения индикатором 10 проверяют обработанную поверхность пуансона. Следует добавить, что установку расчетного размера блока плиток концевых мер 9 на синусной линейке 3 между пуансоном б и упором 5 определяют не только измерением наклонных плоскостей пуансона б на длину размера 67 мм, но и ширины, а для проверки размера а с помощью ролика диаметром D нужно подсчитать размер т (рис. 37, б):

m — R-^l—h; 1 = О А = OB sin Р;

h = a cos а.

Из Д ОВЕ

0В = —5—; р=.45° + а.sin 45°

Определяем

D R sin (45° + а) иг = К 4—— ^- a cos а.

sin 45т’

Например, на чертеже, показанном на рис. 37, б, заданы размеры а = 30°, а = 30 мм.

Для того чтобы измерить наклонные плоскости угла а и плоскость по высоте h, используем ролик диаметром 40 мм.

37

Рис. 37. Способы шлифования и измерение наклонных поверхностей пуансона с помощью синусной линейки, ролика и индикатора:

а — приемы шлифования периферией круга наклонной поверхности пуансона под Z.300 на синусной линейке; б — схема расчета и способы измерения наклонных поверхностей на пуансоне коробчатой формы с помощью ролика и индикатора

20 0,96590,707!20 0,96590,707!- 30.0,86603 = 21,36- 30.0,86603 = 21,36мм.мм.

20 0,96590,707!

20 0,96590,707!

- 30.0,86603 = 21,36

- 30.0,86603 = 21,36

мм.

мм.

Находим

si п 75°

tn = 20 + — 30 cos 30' = 20 +

sin 45°

Окончательно получаем, что размер т между плоскостью пуансона 6 и вершиной ролика 2 будет равен 21,36 мм по всему коробчатому наклонному профилю пуансона.

Шлифование наклонных поверхностей деталей производится теми же способами, что и в предыдущих операциях. Разница состоит лишь только в том, что измерение наклонной плоскости начинается с малого размера по высоте квадрата и малого диаметра по цилиндру.

На рис. 38, а показан способ шлифования периферией круга 5 наклонной поверх

ности пуансона 4, уложенного на ролик 3 до упора 2 на- синусной линейке 6, установленной на блок плиток 7 и магнитную плиту 1 плоскошлифовального станка, а на рис. 38, б показана схема измерения угла пуансона 4, уложенного на ролик 3 до упорной планки на синусной линейке б и на блок плиток концевых мер 7, установленный на контрольной плите 1. При этом наклонная поверхности пуансона 4 определяется с помощью ролика 8, диаметр которого находим расчетным путем. Как видно из схемы рис. 38, б,

=R = ABtg— ,22

где

а = 90° —АВ =— 22

Например, дано р=27°, d=50 мм.

Рис. 38. Способы шлифования и измерения поверхности пуансона с помощью синусной линейки, блока плиток, ролика и индикаторной головки:а т— шлифование периферией круга наклонной поверхности пуансона; 6 — схема контроля наклонной поверхности пуансона на синусной линейке с помощью индикатора и ролика, диамегр которого находят расчетным путемРис. 38. Способы шлифования и измерения поверхности пуансона с помощью синусной линейки, блока плиток, ролика и индикаторной головки:а т— шлифование периферией круга наклонной поверхности пуансона; 6 — схема контроля наклонной поверхности пуансона на синусной линейке с помощью индикатора и ролика, диамегр которого находят расчетным путемНаходим

Рис. 38. Способы шлифования и измерения поверхности пуансона с помощью синусной линейки, блока плиток, ролика и индикаторной головки:

а т— шлифование периферией круга наклонной поверхности пуансона; 6 — схема контроля наклонной поверхности пуансона на синусной линейке с помощью индикатора и ролика, диамегр которого находят расчетным путем

Рис. 38. Способы шлифования и измерения поверхности пуансона с помощью синусной линейки, блока плиток, ролика и индикаторной головки:

а т— шлифование периферией круга наклонной поверхности пуансона; 6 — схема контроля наклонной поверхности пуансона на синусной линейке с помощью индикатора и ролика, диамегр которого находят расчетным путем

а = 90° — 13°30' _ 76°30' _ 3gO J ,.

2 ~2—2~

R = -1 tg-^- = 25tg38°15' =

= 25 • 0,78834= 19,71 мм;

следовательно,

D = 2R = 19,71 • 2 = 39,42 мм.

Величина блока плиток

Н = 200 sin 27° = 200 - 0,45399 =

= 90,80 мм.

В процессе измерения наконечник индикаторной головки 9 устанавливают на вершину ролика 8, затем переносят его на плоскость пуансона и методом сравнения показаний индикатора определяют,

что расчетный технологический вспомогательный размер 39,42 мм на наклонной поверхности пуансона 4 выполнен правильно.

§ 6. Методы шлифования угловых шаблонов с симметричным профилем и использованием синусных приспособлении

Изготовление угловых шаблонов с симметричным профилем (рис. 39, а) — сложный и трудоемкий процесс. Перед шлифованием по внутреннему профилю необходимо точно выдерживать параллельность длинных сторон шаблона и перпендикулярность к ним боковой стороны с внутренним углом, оставляя равномерный припуск 0,01—0,015 мм на доводку. Затем точно шлифуют стороны наружных и внутренних углов. Шаблон 7 (рис. 39, б) устанавливают на синусный столик 2 в такое положение, чтобы одна из его плос-

Рис. 39. Способы шлифования угловых установочных шаблонов:

о — шаблон; 6 — схема шлифования внутренних углов шаблона на синусном столике; в — схема шлифования наружного угла шаблона

костей опиралась на блок концевых мер 3, положенный на синусную линейку 4 столика и закрепленных прижимом 5.

Отшлифовав торец шаблона, приспособление поворачивают на 90° и шлифуют стороны внутреннего угла на боковой стороне шаблона. При этом надо не только точно установить шаблон на приспособлении, но и заправить круг с точностью Г, используя специальную синусную линейку. Шлифовать стороны углов рекомендуется в два приема: сначала предварительно, а затем (после тщательной заправки круга) окончательно.

Следующей операцией является шлифование сторон наружного угла (рис. 39,в). Для этого необходимо переустановить шаблон 1 в призме 2 и закрепить его прижимом 3 в такое положение, чтобы нижняя плоскость шаблона легла на плоскость синусной линейки 4, а внутренний отшлифованный угол 60° опирался на плавающую втулку 5. Эта втулка закреплена винтом так, чтобы на призме фиксировалось перпендикулярное положение боковых сторон шаблона к нижней плоскости линейки, установленной на призме по блоку концевых мер 6. Перед окончательной установкой и закреплением шаблона на призме рекомендуется вторично проверить индикатором параллельность длинных сторон шаблона базовой поверхности призмы.

На рис. 40, а показан способ проверки профиля шаблона с помощью штанген- зубомера, а на рис. 40, б показана схема комбинированного способа шлифования и контроля профиля шаблона 1, зажатого в лекальных тисках 2, установленных на магнитной призме 3. Установка таких шаблонов на требуемый угол достигается наклоном грани призмы с точностью ±Г, поэтому при шлифовании нет необходимости в измерении угла. Наклонные участки шаблона располагают горизонтально и шлифуют при продольной подаче стола плоскошлифовального станка. Горизонтальные и вертикальные участки шаблона шлифуют на электромагнитной плите в тисках без магнитной призмы.

Контроль в процессе обработки осуществляется измерением расстояний h и /2 от центра штифта 8 лекальных тисков. При шлифовании все вспомогательные измерения производят при помощи штан- генрейсмуса 4, индикатора 5, приспособления б и блока концевых мер 7. Для удобства измерения применяют установочное приспособление, настраиваемое по индикатору 5 на уровень наивысшей точки штифта лекальных тисков; на опорную плоскость приспособления кладут концевые меры 7 размером Е. Шлифуют до тех пор, пока индикатор 5 не покажет, что обрабатываемая поверхность шаблона находится на уровне блока плиток концевых мер, уложенных на установке 6.

На рис. 41 показан способ шлифования шаблона — гребенки (рис. 41, а) с пятью

Рис. 40. Способы установки и контроля профиля шаблона с помощью магинтопроводящих призм, лекальных тисков и индикаторною устройства:

а — схема контроля профиля шаблона по зубомеру; б — схема контроля профиля шаблона с помощью магнитопроводящей призмы, лекальных тисков и штангенрейсмуса с индикаторным устройством

Рис. 41. Комбинированный способ шлифования шаблоиа-r ребенки:

а — схема шаблона-гребенки; б — способ шлифования впадины зуба шаблона-гребенки: 1— шаблон- гребенка; 2— шлифовальный круг; 3, 4— блок плиток; 5— синусная линейка; в— приемы шлифования впадины зуба шаблона-гребенки тарелочным шлифовальным кругом: 1 —шаблон-гребенка; 2— шлифовальный круг; 3, 4— блок плиток; 5 — синусная линейка; 6— угольник; 7 прижим; 8— тарелочный шлифовальный круг; г— приемы шлифования шаблона-гребенки в установочном кубике

зубьями, который контролируется по среднему шагу. Профиль такой гребенки можно обработать на плоскошлифовальном станке, используя приемы плоского шлифования. При этом возможны два различных приема шлифования боковых сторон зубьев гребенки: торцом тарельчатого круга и периферией цилиндрической чашки.

При шлифовании торцом тарельчатого круга (рис. 41, б) предварительно прошлифованная по вершинам и впадинам заготовка (на размер 10 мм) помещается на синусной линейке, установленной на половину угла обрабатываемого профиля (20°). При этом правые стороны зубьев располагаются вертикально. Между упором линейки и торцом шаблона помещается блок плиток, равный сумме шагов гребенки.

Торцом круга шлифуют сторону первого зуба. Затем блок плиток уменьшают на величину шага (61,12—15,28=45,84 мм) и шлифуют следующий зуб. Остальные зубья обрабатывают в том же порядке, причем при шлифовании последнего зуба гребенка упирается непосредственно в упор линейки. Левые стороны зубьев шлифуют так же, как и правые. Для шлифования зубьев чашечным кругом гребенку устанавливают на синусном кубике так, как показано на рис. 41, в. Обрабатываемый профиль контролируют с помощью микроскопа, при этом можно ограничиться лишь контролем ширины первого зуба, а в дальнейшем контроль осуществлять после точной установки по шагу. Шаг измеряют в направлении, перпендикулярном к боковым сторонам зубьев гребенки.

Шлифование шаблонов-гребенок аналогично изготовлению модульных шаблонов трапецеидальной формы. На рис. 41, г дана схема шлифования профильного шаблона типа гребенки, при обработке которого необходимо соблюдать строгий порядок; нарушение этого порядка приводит к снижению точности, а иногда и к браку.

Перед шлифованием шаблона необходимо изготовить две выработки: одну для впадин, другую для шага между зубьями. Припуск на шлифование во впадинах 0,3—0,4 мм, на высоту зуба 0,2—0,3 мм.

Закрепив шаблон 1 в прорези кубика 2,

проверяют параллельность плоскостей и перпендикулярность боковых сторон шаблона. Затем кубик вместе с шаблоном устанавливают на электромагнитную плиту по концевым мерам 3 до упора 4. Шлифовальный круг подводят к крайнему зубу шаблона так, чтобы между ними был зазор 0,1—0,2 мм. Включают станок и проверяют зазор, который должен быть одинаковым по всей поверхности круга. Обработку необходимо начинать от базовой стороны шаблона, например от стороны А. Отшлифовав все боковые стороны впадин зубьев с одного уста- нова, переворачивают кубик вместе с шаблоном стороной Б, устанавливают его до упора 4 и шлифуют другую сторону и верхние плоскости зубьев Шаблона. При этом контроль осуществляют по нониусу маховичка поперечного движения стола и с помощью концевых мер, положенных между кубиком и упором 4.

После предварительного шлифования, в процессе которого снимают окалину, образовавшуюся при термической обработке, и устранения неровности плоскостей, приступают к чистовому шлифованию, оставляя припуск 0,1 мм на всех зубьях и впадинах шаблона.

Перед шлифованием шаблона со стороны А проверяют устойчивость кубика и плотность прилегания его к упору электромагнитной плиты. Затем включают станок и подводят шлифовальный круг к крайнему зубу и нижней плоскости впадины до появления искры. Отмечая карандашом или мелом риски лимба и нониуса вертикального перемещения круга, поднимают круг на высоту зуба. Одновременно устанавливают положение шлифовального круга по нониусу лимба поперечного перемещения стола. Затем отводят стол и производят настройку на размер среднего шага второго зуба шаблона с учетом припуска на обработку второй стороны профиля зуба. Шаг проверяют концевыми мерами и индикатором. Отшлифовав одну сторону, а также впадины всех зубьев шаблона, отводят стол влево, выключают станок, отключают электромагнитную плиту и поворачивают кубик стороной Б. Затем шлифуют вторую сторону и верхние поверхности зубьев шаблона, оставляя припуск на доводку 0,03—0,05 мм. Профиль зубьев

42

Рис. 42. Схема контроля шаблона-гребенки на синусной линейке с помощью индикатора

Рис. 43. Проверка шаблона-гребенки:

а —схема расчета размеров шаблона-гребенки; б — схема контроля шаблона-гребенки с помощью двух роликов

и впадин гребенки контролируют на микроскопе в промежутках между установками, а в процессе шлифования — с помощью индикатора, концевых мер, выработок и штангензубомера.

Известен другой более производительный способ шлифования модульных шаблонов с несколькими трапецеидальными впадинами, предусматривающий обработку впадины по всему профилю специально заправленным кругом.

Профиль впадины и зубьев шаблона- гребенки можно проверять тремя способами: 1) на синусной линейке с помощью индикатора 5 и блоков плиток 4 и 7 (рис. 42); 2) микрометром с помощью двух роликов, вложенных во впадины шаблона (рис. 43, б); и 3) на инструментальном микроскопе (рис. 43, а).

Первый способ измерения шаблона- гребенки наиболее простой и весьма точный, но требует дополнительных подсчетов размеров ВС (рис. 43, а). Строим прямоугольный треугольник и находим

CD — EDtga= 11,4 tg 30° = =

= 11,4 • 0,577 = 6,577 мм.

В А АВС

АС = 2 (AAt 4-CD) = 2 (6,83 + 6,58) == 26,8 мм,откуда

ВС = AC cos 30° = 26,8 • 0,86603 == 23,2 мм.

При проверке профиля впадины кубик / (см. рис. 42) с шаблоном-гребенкой 2 устанавливают на синусную линейку 3 и поворачивают на 60°, подкладывая под его ролик блок концевых мер 4. Сначала с помощью индикатора 5, установленного на штангенрейсмусе 8, настраивают у станов б на размер Н, затем помещаю! на установ набор концевых мер 7 толщиной 23,2 мм и методом сравнения проверяют размер ВС (см. рис. 43, а). Шаблон поворачивают другой стороной и таким же образом проверяют размер Вх Сх между двумя другими параллельными сторонами.

§ 7. Приемы шлифования и контроль профилей пуансонов типа «ласточкин хвост»

На рис. 44, а, б показаны приемы шлифования заправленным кругом углового профиля пуансона типа «ласточкин хвост» с помощью синусного электромагнитного приспособления. Прежде чем начать обработку профиля пуансона, необходимо установить и закрепить приспособление на столе плоскошлифовального станка. Затем торцом круга 3 следует слегка прошлифовать боковую поверхность упорного угольника 9, закрепленного на магнитной плите /, и установить на нее заготовку пуансона 2. Убедившись, что синусное магнитное приспособление с пуансоном 2 установлено на станке правильно, вначале поднимают магнитную плиту 1 (шарнирно соединенную осью 8) с пуансоном, затем укладывают блок плиток 4 на нижнюю плиту 5 и осторожно опускают верхнюю магнитную плиту 1 с роликом 6 в такое положение, чтобы ролик расположился посередине блока плиток, после чего верхнюю магнитную плиту 1 жестко закрепляют с двух сторон планками 7. С помощью маховичка продольного перемещения стола круг 3 подводят к пуансону 2 и осторожно шлифуют его профиль. Закончив шлифование, круг отводят вправо и выключают станок. После этого в обработанный угловой профиль пуансона 2 укладывают ролик 10 (рис. 44,в) и приступают к расчетам и измерению размеров профиля пуансона с помощью контрольного ролика диаметром 20 мм.

Определяем

Af = /?-f-o + 55 — 6;

/? = — = 10 мм; 2

находим

a = /?ctg30°= 10 - 1,7320 = 17,320 мм; b = 25,4 tg 30° = 25,4 - 0,57735 = = 14,665 мм;

следовательно,

М = 10+ 17,320 + 55—14,665 == 67,655 мм.

На схеме рис. 44, г показан ручной прием измерения углового профиля и наружного контура пуансона 2 с помощью ролика 10 и микрометра. Измерение производят в такой последовательности: вначале укладывают ролик 10 в обработанную полость пуансона 2, затем левой рукой захватывают скобу // микрометра и прижимают его пятку к боковой поверхности пуансона, а тремя пальцами правой руки, слегка вращая Трещетку 13 микрометра, измеряют профиль и контур пуансона. Убедившись, что показания нониуса барабана 12 микрометра совпадают с расчетными размерами М, определяют, что внутренний профиль и наружный контур пуансона обработаны точно, после этого пуансон отдают на сборку.

Шлифование и приемы измерения пуансона 3, показанные на рис. 45, а, отличаются от предыдущего лишь только тем, что пуансон 3 имеет двусторонний профиль типа «ласточкин хвост» и его обработка производится на двух операциях разными запрофилированными кругами. Его профиль шлифуют с двух установок на синусном электромагнитном приспособлении. Вначале устанавливают магнитную плиту 1 (шарнирно соединенную осью 9) под 30° и укладывают блок плиток концевых мер 6 между нижней плитой 7 и роликом 5 и закрепляют их планкой 8, после чего на магнитную плиту укладывают до упора 2 пуансон 3, затем подводят круг 4 и шлифуют в пуансоне поверхность под угол 60°. Убедившись, что угол прошлифован правильно, круг отводят вправо и приступают к шлифованию угла 70° на пуансоне 3 (рис. 45, б). Угол 70° на пуансоне 3 обрабатывают в той же последовательности, что и на предыдущей операции, разница состоит в том, что круг профилируют под угол 20°, после чего рассчитывают на другой размер блок плиток концевых мер б и укладывают их между нижней плитой 7 и роликом 5. Затем переворачивают пуансон 3 (рис. 45, б) и устанавливают его до упора 2 на магнитной плите /, включают магнит и станок, подводят круг 4 и шлифуют на нем угол 70°. Закончив шлифование общего профиля пуансона 3, его снимают с магнитной плиты 1 и приступают к расчетам и измерению уг-

Рис. 44. Приемы шлифования и контроля одностороннего профиля пуансона типа «ласточкин хвост»: а, б — шлифование внутреннего профиля пуансона штампа на синусном магнитном приспособлении; в схема расчета внутреннего угла пуансона с помощью ролика; г — приемы контроля внутреннего угла пуансона с помощью ролика и- микрометра

Рис. 45. Способы шлифования и измерение пуансона с двусторонним профилем типа «ласточкин хвост»:

а — схема шлифования угла 60° на синусном приспособлении; б — шлифование угла 70° на синусном приспособлении; в — приемы измерения внутренних углов в пуансоне 3 с помощью двух роликов 10 и микрометра 11; г — схема расчета двустороннего профиля пуансона типа «ласточкин хвост»

лов 60° и 70° с помощью двух роликов 10 диаметром 20 мм и микрометра 77 (рис. 45, в).

Определяем

ш = 27? + а + 6 + 38,5;

с = 7? ctg ^ = 10-1,4281 = 14,281 мм;

b—R ctg -у = 10-1,7320 =

= 17,320 мм; следовательно,

т = 20 + 14,281 + 17,320 ++ 38,75 = 90,351 мм.

Таким образом, расчетный размер т между двумя роликами 12 по всей длине пуансона 3 с обеих его сторон будет равен 90,351 мм; эти показания размера должны быть и на нониусе барабана микрометра 77.

Расчет профиля пуансона 1 типа «ласточкин хвост» и измерение с помощью двух роликов 2 и 3 диаметрами 8 мм производится теми же способами и приемами, как и в предыдущих схемах (см. рис. 44, г и рис. 45, в); разница лишь только в том, что деталь имеет два одинаковых угла 60° и со стороны ролика 3 на наклонной плоскости угла а дан припуск 0,208 мм. для последующей обработки на плоскошлифовальном станке. Для того чтобы проверить размер 83,75 мм, необходимо подсчитать размер т (рис. 45, г):

т = а + 2ЕС + 2R.

В А АВС

АС = АВ ctg 60°= 27,03-0,57735 == 15,59 мм;

а = 83,75 — 2ЛС = 83,75 —— 2 • 15,59 = 52,57 мм.

В A EDC

ЕС = DE ctg у- = у • 1,7320 =

= 6,93 мм?

Таким образом, т = 52,57 + 2 - 6,93 + 2 - 4 =

= 74,43 мм.

На основании результатов измерения определяют оставшийся припуск и окончательно шлифуют пуансон 7, выдерживая размер т. При этом необходимо знать, что припуск, снимаемый по поверхности угла, меньше, чем разность между расчетным т и фактическим (измеренным) размером, и равен этой разности, умноженной на синус угла, прилежащего к шлифуемой стороне п=с since. Например, если эта разность равна 0,24 мм, то

п = 0,24 sin 60° = 0,24 - 0,866 =

= 0,208 мм.

На схемах рис. 46, а и б показаны технологические расчеты, необходимые при обработке деталей типа «ласточкин хвост» открытой формы. В этом случае (рис. 46, а) используют формулы

cos(180° — р) = -^ = — ;

В А + BDс + л

s а = ——'= —■— ;

АС6

7 = 180°—(а+ 0).

Например, нужно найти величины углов а и Д необходимые для изготовления детали типа «ласточкин хвост» открытой формы (рис. 46, б):

62 —+с_ _ 52.252 — 38,20- _

2с 2 "2-32,18

32118 — 2730106 ~ Н59.24 _

2 ~64,36

— 16,09 = 19,74 — 16,09 = 3,65;

cos (180° — р) = — = -^21 = 0,0955.а 38,20

Рис. 46. Способы шлифования профиля шаблона-полупронмы типа «ласточкин хвост» с помощью технологических вспомогательных расчетов:

а, б — схема непрямоугольного треугольника для расчета величины углов а и ^, необходимых для изготовления: в — шлифование внутренне! о угла в шаблоне-полупройме с помощью синусной линейки и блока плиток концевых мер; г — шлифование внутреннего угла р до размеров 32, 18 и 52,25 мм с помощью лекальных тисков

По таблице тригонометрических функций находим

180 е—/? = 84‘3 Г

Определяем

р = 180° — 84°ЗГ = 95°29'.

с + л 32.18 + 3.65 п соссcos а = —1— =1= 0,6856.

b52,25

Находим а 46°43!.

Профиль детали типа «ласточкин хвост» открытой формы с удлиненным профилем угла а — сложный профиль, поэтому при его шлифовании необходимо быть особо внимательным, так как малейшая ошибка (0,01 мм) при снятии стружки на верхней плоскости угла может привести к увеличению вдвое размера с и к браку. Следовательно, круг б (рис. 46, в) профилируют необходимой формы (операция 1), уменьшив на 15' его профиль, так как при входе и выходе из обрабатываемого профиля круг слегка отжимается и создает незначительный завал.

Рассмотрим шлифование профиля детали 5 (см. рис. 46, в), установленной на верхней плите 9 синусной линейки и закрепленной прижимом 7 между упором 2 и планками 3, 4 и 8. Вначале устанавливают на электромагнитную синусную плиту 1 плоскошлифовального станка синусную линейку с деталью 5 и блок плиток концевых мер 11 в такое положение, чтобы ролики 10 синусной линейки 9 жестко упирались в упорную линейку 2 магнитной плиты 1 и на блок плиток 11. После этого синусную линейку закрепляют прижимами к угольнику, установленному на синусной плите 1, и шлифуют профиль детали 5. Убедившись, что синусная линейка установлена правильно и жестко закреплена, не включая станок, ручным вращением маховичка вертикального перемещения шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стопа станка, очень осторожно вводят круг 6 в открытый профиль детали 5 и, определив на глаз, что просвет между кругом и поверхностями детали имеется, включают

Рис. 47. Шлифование нрофнля шаблона:а — приемы контроля роликом трех касающихся сторон профиля шаблона; б — приемы операционного шлифования профиля шаблона; в — способы одновременного шлифования наклонных поверхностей шаблона запрофилированным кругомРис. 47. Шлифование нрофнля шаблона:а — приемы контроля роликом трех касающихся сторон профиля шаблона; б — приемы операционного шлифования профиля шаблона; в — способы одновременного шлифования наклонных поверхностей шаблона запрофилированным кругомстанок и кругом 6 шлифуют одновременно поверхность с и угол а.

Рис. 47. Шлифование нрофнля шаблона:

а — приемы контроля роликом трех касающихся сторон профиля шаблона; б — приемы операционного шлифования профиля шаблона; в — способы одновременного шлифования наклонных поверхностей шаблона запрофилированным кругом

Рис. 47. Шлифование нрофнля шаблона:

а — приемы контроля роликом трех касающихся сторон профиля шаблона; б — приемы операционного шлифования профиля шаблона; в — способы одновременного шлифования наклонных поверхностей шаблона запрофилированным кругом

Вводить круг в шлифуемый профиль детали (см. рис. 46, в) необходимо очень осторожно и снимать небольшой слой стружки с обрабатываемых поверхностей угла а (не более 0,05 мм), так как при снятии большого слоя металла круг может заклинить и разорвать. Закончив обработку (рис. 46, в, операция I) угловых поверхностей а в детали 5, станок выключают и снимают с электромагнитной плиты 1 синусную линейку 9 с деталью 5, после чего со шпинделя станка снимают круг б и устанавливают запрофилирован- ный круг 12 (см. рис. 46, г, операция Щ. Затем на электромагнитную плиту 1 устанавливают до упора 2 лекальные тиски 13 с деталью 5 и с помощью индикаторного устройства проверяют по обработанной поверхности с (рис. 46, б) параллельность установки детали 5 в тисках 13 и закрепляют ее окончательно. После этого с помощью маховичков (вращением от руки) вертикальной подачи шпиндельной юловки и продольно-поперечного перемещения стола круг 12 вводят в профиль

детали 5 и очень осторожно, чтобы не задеть выступ угла а, одновременно шлифуют поверхность с и угол Д выдерживая размеры: с 32,18 мм, Ь -52,25 мм и и= 38,20 мм. Профиль детали 5 в процессе обработки и после нее проверяют на микроскопе.

На схеме (рис. 47, а) приведены вспомо- 1 ательные технологические расчеты и способы измерения профиля шаблона 1 с помощью ролика 2, касающегося его трех сторон для облегчения процесса и точности его обработки.

a-г ’

ctg — 4-ctg Y

АВ = 40 sec 23° = 40-1,08635 == 43,454 мм;

а = 180° — (69° + 23°) = 88°;

^ВАО = — = 44°;2

Т = 90° + 23° = 113°;

^ OBA = ^ = 56°30';2

p = у + 23° =^ 44° 4- 23° = 67°; следовательно,

R =AB=

ay

ctg —+ ctg —

43.454

ctg 44° + ctg 56° 30'

43,454= 25,60 mm;1,0355 + 0,66188

отсюда D=2/?=51,20 мм.

Вспомогательный размер

ш = 75 - (A + Я).

Находим

О A = —5— == 36,850;

a 0.6947 sin

2

h = OA sin p = 36,850 sin 67° = 36,850 X

X 0,9205 = 33,92 мм;

ж = 75 — (Л + /?) = 75 — (33,92 +

4- 25,60) = 75 — 59,52 = 16,48 мм.

Ввиду того, что наклонная плоскость АВ под углом 23° (см. рис. 47, а) в профиле шаблона 7 имеет большой размер (40 мм) одним кругом его нельзя шлифовать из-за отсутствия кругов такой высоты; эти плоскости шлифуют за две или три операции, но при этом необходимо следить за тем, чтобы в местах переходов круга на обрабатываемой наклонной плоскости шаблона не оставались гребешки. На рис. 47, б показан способ шлифования наклонного профиля под углом 23° в пакете шаблонов 7, закрепленных в лекальных тисках 4, установленных на магнитной плите 6 до упорного угольника 3.

При обработке профиля шаблона на плоскошлифовальном станке запрофили- рованном кругом 5 (операция 7) в первую очередь необходимо шлифовать перпендикулярную и наклонную поверхность под углом 23° в профиле шаблона 7 и выдерживать размер 75 мм. Затем с по

мощью маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и поперечно-продольного перемещения стола слегка опускают круг 5 (операция П) и этим же кругом шлифуют остальной участок наклонной поверхности АВ в профиле шаблона на размер 40 мм, оставляя припуск 0,5—2 мм для окончательного шлифования угла 69°. Убедившись, что перпендикулярная плоскость на высоте 75 мм выполнена точно в размер, а наклонная плоскость под углом 23° прошлифована параллельно без гребешков в местах переходов круга на профиле шаблона 7, станок выключают и, не меняя установки лекальных тисков 4 с пакетом шаблонов 7, круг 5 снимают и на его место устанавливают круг 7, запрофилированный под углом 23° и 69° (рис. 47, в, операция ПГ).

После этого с помощью маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и поперечно-продольного перемещения стола осторожно вводят круг 7 в профиль шаблона и одновременно шлифуют углы 23° и 69° до сопряжения с наклонной поверхностью угла 23°, выдерживая при этом исполнительные размеры 40 и 75 мм согласно вспомогательным технологическим расчетным размерам 43,454 (см. рис. 47, а) между точками АВ и высоту т 16,48 от вершины ролика диаметром 51,20 мм.

Следует добавить, что поверхность диаметра ролика или шайбы при измерении подобных профилей шаблонов или деталей штампов и пресс-форм необходимо шлифовать после того, как подсчитаны вспомогательные технологические размеры согласно рабочему чертежу.

Шлифование пазов в плитах У СП. Обработка плоскостей и пазов в универсальносборочных плитах (рис. 48, а) является одной из самых сложных и ответственных операций шлифовальных работ, требующих от шлифовщика большого опыта; поверхности и пазы должны быть выполнены не только с высоким качеством и точностью, но и быть взаимно заменяемыми.

На рис. 48, б показана угловая призма с фиксирующим устройством, предназначенная для шлифования пазов в плитах УСП. Угловая призма представляет собой контрольный угольник 7, на который устанавливают поворотную плиту 2. Фик-

Рис. 48. Способы шлифования пазов а круглых плитах УСП:

и — форма плиты: 6 — установочно-угломерная призма с фиксирующим устройством для шлифования круглых плит: / — угольник; 2 — обрабатываемая плита; 3 — плитки концевых мер; 4 — скоба; 5 — упорный угольник

сация плиты 2 в нужном положении осуществляется с помощью блока плиток концевых мер 3, который помещается в паз плиты и паз скобы 4.

Порядок шлифования пазов следующий. Установив призму на магнитную плиту по упору 5 и убедившись, что пазы плиты установлены параллельно ходу стола, шлифуют специально заправленным кругом одну сторону паза (операция /). Затем круг поднимают и подводят к пазу (операция П), который расположен выше центра оси вращения плиты, и начинают шлифовать его сторону. Затем, не меняя установки, круг поднимают (см. рис. 48,0. а блок плиток вынимают из скобы 4 и паза плиты. После этого плиту переворачивают на 180° и вставляют блок плиток в пазы скобы и плиты. Закрепив плиту, круг опускают и начинают шлифовать вторую сторону паза. Закончив шлифование и убедившись, что размер паза плиты выполнен с точностью 4 0,002 мм, приступаю! к шлифованию следующего паза и т. д.

Обработка шаблонов-полупройм. Шаблоны углового сложного профиля, в том числе шаблоны типа «ласточкин хвост», полупроймы открытой формы шлифуют кругом соответствующей формы. В качестве примера рассмотрим шлифование шаблона, представленного на рис. 49. Круг для шаблона профилируют в приспособлении. Перед шлифованием следует проверить, имеются ли подрезки в углах проймы и припуск на обработку. Необходимо проверить также твердость шаблона после термической обработки; если твердость превышает HRC 60—62, необходимо шаблон подвергнуть отпуску, чтобы предотвратить возникновение местных трещин в процессе шлифования.

Шаблон закрепляют в лекальных тисках, которые устанавливают на магнитную плиту. После этого шлифуют на проход боковые стороны А, Б профиля шаблона. Затем с одной установки шлифуют угол а, причем торец круга не должен касаться стороны Б. После того как прошлифован угол, шлифуют вторую сто-

Рис. 49. Способы шлифования и контроль шаблон-полупройм углового профиля-:

а — шлифование профиля шаблона с одного установа запрофилированным кругом; б — контроль профиля шаблона с помощью ролика, плиток концевых мер и лекальной линейки

Рис. 50. Способы шлифования и контроля профили шаблон-полупроймы:

а — шлифование запрофилированным кругом на синусном столике; б — приемы контроля с помощью двух роликов и плиток конпевых мер

рону Ь и выдерживают размер И (рис. 49,а) с припуском на доводку 0,02—0,03 мм. Размер Н проверяют в помощью блока плиток концевых мер, а угол — по синусной линейке и индикаторной головкой. Контроль размера h (рис. 49, 6) в процессе обработки осуществляют с помощью лекальной линейки 1, блока плиток концевых мер 2 и вспомогательного ролика 3, помещенного в угол обрабатываемого шаблона.

Размер блока плиток определяем по формулам

х —/?ctga; M = x-VR,

где R — радиус ролика.

Размер блока плиток равен h—М. Такой способ измерения- гарантирует очень высокую точность размера h и удобен в работе.

На рис. 50, а показан шаблон-пройма для проверки рабочих поверхностей конических зубчатых колес. Перед шлифованием шаблон-проймы необходимо по

добрать соответствующий шлифовальный круг. Шлифовальный круг 5 профилируют с одной установки под соответствующие углы профиля. При профилировании круга алмазом с помощью синусной линейки рекомендуется на периферии оставлять небольшую ленточку, меньшую по величине, чем прорезь на шаблоне, чтобы круг, введенный внутрь раствора проймы, мог свободно перемещаться на проход. После профилирования круга приспособление 2 с шаблоном 1 устанавливают на магнитную плиту до упорного угольника 3 и блока плиток концевых мер 4, а шлифовальный круг осторожно вводят в раствор шаблон-проймы.

Определяем величину блока плиток концевых мер:

L = / — 2с cos р — d.

При шлифовании наклонных поверхностей проймы необходимо оставлять припуск 0,03—0,05 мм на доводку. Следовательно, размер блока плиток конце-

вых мер 2 для измерения расстояния между роликами должен быть меньше на 0,03 — 0,05 мм. Вначале шлифуют обе стороны одного угла, после этого приспособление 2 с шаблоном 1 поворачивают и шлифуют стороны другого угла. При шлифовании шаблон-проймы 1 (рис. 50, б) размер проверяют двумя роликами 3 и блоком плиток концевых мер 2. Для этого1 определяют расстояние L между роликами, вложенными в углы проймы. Так как один из углов меньше на Р°, расстояние от вершины этого угла до центра ролика составит с cos р.

Контрольные вопросы

Какие приспособления применяют для заправки наклонных поверхностей на круге?

Что дают вспомогательные технологические расчеты при измерении профиля детали?

Каковы технологические особенности при шлифовании наклонных поверхностей?

В каких случаях применяют одновременное шлифование двух углов?

Какие сопряженные поверхности шлифуют одновременно периферией и наклонной поверхностью запрофилировднного круга?

При каких расчетах применяют ролики?

Как измерить угол детали с помощью ролика?

Как измерить два угла детали с помощью двух роликов?

Глава 3

Прогрессивные способы шлифования внутренних поверхностей деталей. Методы копирования

§ 1. Обработка отверстий и пазов в деталях инструментального производства

Для экономии дефицитных абразивных кружков при шлифовании внутренних диаметров и оформляющих контуров в деталях инструментального производства применяют комбинированное сверло (рис. 51, а), позволяющее получить кружок б требуемого размера из осколка отработанного абразивного круга 7. Комбинированное сверло устанавливают в шпинделе вертикально-сверлильного станка, а заготовку закрепляют на столе станка, затем вручную высверливают в осколке (рис. 51, б) шлифовального круга требуемый диаметр кружка б. Высокая производительность этого метода (в среднем время изготовления одного кружка 2—5 мин) позволяет применять комбинированное сверло не только в единичном инструментальном производстве, но и в серийном для изготовления абразивных кружков и обрабатывать ими внутренние поверхности в деталях. Комбинированное сверло (рис. 51. а) представляет собой кольцевое сверло 1, в центре которого с помощью винта 4 закреплено спиральное сверло 2 диаметром 10 мм. Кольцевое и спиральное сверла оснащены пластинками 3 и 5 из твердого сплава ВК8. Окна, вырезанные в корпусе кольцевого сверла, позволяют наблюдать процесс резания, подавать охлаждающую жидкость и удалять абразив. Комбинированное сверло при затуплении легко перетачивается.

Приемы шлифования внутренних и наружных диаметров деталей инструментального производства. Существующие раздельные операции шлифования внутренних и наружных оформляющих поверхностей круглых матриц пресс-форм и штампов связаны с большими затратами времени для того, чтобы точно выдерживать параллельность их поверхностей и сторон.

При шлифовании таких деталей применяется простейшее приспособление типа планшайбы 2 (рис. 52, а) с конусообразным хвостовиком, вставленным в конус шпиндельной головки 1 круглошлифовального станка. На планшайбе 2 имеются четыре эллипсных отверстия, по которым (при центрировании детали) перемещаются установочно-крепежные болты 9 (рис. 52, б), ввернутые в корпус 4 трехкулачкового патрона. В патроне с помощью винта 3 закреплена кулачками 5 матрица б пресс-формы. Перед началом шлифования матрицы патрон 4 слегка освобождают от зажима болтами 9, устанавливают на станину стойку с индикатором и подводят его наконечник к наружному диаметру матрицы б, затем левой рукой слегка нажимают на корпус патрона и очень осторожно поворачивают его, а правой рукой захватывают рукоятку алюминиевого молотка и, легко ударяя по корпусу патрона 4, устраняют биение. Убедившись, что матрица сцентрирована по наружному диаметру в пределах 0,06—0,1 мм, патрон 4 прикрепляют к планшайбе 2 болтами 9. Затем отводят в сторону индикатор, включают станок, осторожно вводят внутрь полости матрицы оправку 8 (рис. 52, в) с абразивным кружком 7 и шлифуют внутренний диаметр и торец матрицы. Закончив обработку внутреннего диаметра матрицы и не выключая станок, с помощью маховичков продольного и поперечного перемещения суппорта отводят по направляющим станины заднюю бабку с электродвигателем и абразивным кружком и, не меняя установки матрицы в трехкулачковом патроне 4, закрепленном на планшайбе 2, подводят к ней абразивный круг и шлифуют наружный диаметр.

Шлифование внутреннего диаметра матрицы 7 на круглошлифовальном станке со шпиндельной головкой 8, показан-

Рис. 51. Комбинированное сверло для вырезки кружков из отходов абразивных круговРис. 51. Комбинированное сверло для вырезки кружков из отходов абразивных кругов

Рис. 51. Комбинированное сверло для вырезки кружков из отходов абразивных кругов

Рис. 51. Комбинированное сверло для вырезки кружков из отходов абразивных кругов

ный на рис. 53, а, осуществляется в той же последовательности, что и предыдущий способ. Разница состоит лишь только в том, что вместо электродвигателя с абразивным кружком, установленного на задней бабке станка, при данном способе применяют пневматическую быстроходную бормашину 4 с патроном 5 и оправкой б, установленную на суппорте 1 в прижиме 2, закрепленном болтом 3. Проверив установку матрицы 12 в трехкулачковом патроне 11, окончательно болтами 9 прикрепляют к планшайбе 10 корпус трехкулачкового патрона 11. Затем включают станок и нажимают кнопку 13 бор- машинки 4, подводят от руки суппорт 1 с бормашинкой к матрице 7 (рис. 53, б\ осторожно вводят абразивный кружок 12 в полость матрицы 7 и шлифуют ее внутренний диаметр и торец.

В настоящее время для изготовления цилиндрических деталей длиной свыше 1 м в производство внедрено простейшее приспособление типа установочно-переносной шлифовальной электромашинки (рис. 54). С помощью этого приспособления можно шлифовать цилиндрические детали диаметром до 300 мм и длиной до 2000 мм в зависимости от наличия на заводе токарного станка с длиной станины свыше 3000 мм. Основание электромашинки крепят на суппорте 1 токарного станка, затем в центр между передней и задней бабками 4 устанавливают валик. 12, прижимают маховичком 5 и закрепляют ключом 3. Затем на шкив электродвигателя и шкив шпиндельной головки 2 надевают ремень бис помощью ползушки натягивают и закрепляют болтом 10 на основании приспособления. Убедившись, что электромашинка закреплена жестко на суппорте станка, включают его самоход и электромашинку 7. Затем от руки, вращая маховичок S, подводят круг 11 к обрабатываемому валику 12, устанавливают по лимбу 9 поперечного перемещения суппорта станка требуемый размер и шлифуют с одной установки диаметр валика по всей его длине.

Приемы установки контрольных втулок и способы шлифования отверстий в матрицах штампов. На рис. 55 показан способ растачивания и шлифования отверстий в матрицах штампов с помощью втулки 2, блока плиток 4 и индикаторного устрой-

Рис. 52. Способы установки и одновременного шлифования внутренних и наружных поверхностей в деталях на круглошлифовальном станке:

а — способ балансировки и крепления матрицы пресс-формы в трехкулачковом патроне; 6 — схема шлифования внутреннего диаметра матрицы пресс- формы; в — схема вращения и движения абразивного кружка в процессе шлифования внутренней оформляющей полости матрицы

Рис. 53. Способы шлифования внутренних оформляющих поверхностей в матрице пресс-форм с помощью пневматической бормашинки:

а — шлифование бормашинкой; б — схема движения абразивного кружка в процессе шлифования внутренней полости матрицы

Рис. 54. Приемы шлифования наружной поверхности валика с помощью электромашинки на токарном станке

ства. Матрицу 1 устанавливают на контрольной плите и прижимают к угольнику 3. Установочными базами матрицы являются все ее шесть плоскостей, прошлифованные под углом 90° ±10'. Перед установкой втулки 2 на матрице 1 необходимо в каждом предварительном отверстии матрицы запрессовать алюминиевые резьбовые заглушки 5 для удобства крепления втулки 2. Установив втулку 2 и определив с помощью блока плиток ее координаты /12 и L2 относительно базовых поверхностей матрицы, втулку окончательно закрепляют винтом или болтом 6. Затем матрицу со втулкой устанавливают на планшайбу 9 и с помощью прижимов 8 предварительно закрепляют ее. Поворачивая планшайбу и перемещая по ней матрицу, добиваются совпадения центральной оси втулки с осью вращения планшайбы с помощью рычажного индикатора 7, установленного на штанген- рейсмусе 10. Убедившись, что втулка 2 установлена правильно, матрицу / окончательно закрепляют с трех сторон прижимами 8. Затем втулку и заглушку 5

вынимают и шлифуют отверстие. После шлифования отверстия в него вставляют гладкий калибр, а в следующем отверстии закрепляют втулку 2 и выполняют операции, аналогичные описанным выше.

Обработка отверстий данным способом рекомендуется в том случае, если отсутствуют координатно-расточной и внутри- шлифовальный станки со специальными установочными планшайбами.

Координатное шлифование отверстий на специальных станках. В инструментальном производстве наряду с плоскошлифовальными станками применяют специальные координатные разметочно-шлифовальные станки, которые наиболее целесообразны для шлифования замкнутых и сложных профилей калибров, копиров и матриц. Для координатного шлифования могут быть приспособлены некоторые универсальные станки. Так, например, известны координатно - шлифовальные станки, изготовленные на базе универсально-заточного станка ЗА64 и горизонтально-фрезерного станка, а также конструкция координатно-шлифовального

55

Рис. 55. Обработка отверстий в матрицах:

й — способ установки и крепления установочной втулки для шлифования отверстий в матрице штампа;

схема контроля установочной втулки

56

Рис. 56. Коордииатио-шлифоввльный станок для обработки внутренних отверстий

станка, разработанная на базе координатного сверлильно-разметочного станка.

Метод координатного шлифования отверстий на специальных станках широко применяется новаторами-инструментальщиками. Один из возможных вариантов координатно-шлифовального станка приведен на рис. 56. На станине 1 станка установлен шпиндель 3, на котором закреплен координатный стол 2 с планшайбой для крепления обрабатываемых деталей. Планшайба координатного стола при неподвижном шпинделе может быть повернута вокруг своей оси на необходимый угол, отсчитываемый по круговой шкале, и закреплена в требуемом положении. Одновременно с этим планшайба может перемещаться по салазкам стола на соответствующее расстояние по отношению к оси шпинделя. Поворот планшайбы координатного стола вместе со шпинделем на заданный угол осуществляется с помощью делительного диска 5 и фиксатора 4, установленных соответственно на шпинделе и станине станка. Поворот планшайбы координатного стола с точностью до 1 осуществляется с помощью рукоятки 8, вращающей червяк

с закрепленным на его оси лимбом 7. Червяк вращает червячное колесо поворотного механизма. Вращение шпинделя рукояткой возможно только после включения защелки 9. Вращение шпинделя при шлифовании осуществляется от электродвигателя с помощью шкива 6 ременной передачи.

Шлифовальную головку 12 с быстроходным электродвигателем 11 (и = 30 000 об/мин) устанавливают на продольной каретке суппорта 10. имеющего поворотный стол, продольную и поперечную каретки.

Способ шлифования пазов контрольных делительных дисков. Применявшиеся ранее способы шлифования с использованием делительной головки не гарантировали требуемой точности деления. Самая высокая точность расположения пазов по периферии дисков диаметром 240—280 мм достигала 0,035—0,040 мм. В настоящее время внедрено шлицешлифовальное высокоточное приспособление, предназначенное для шлифования пазов прецизионных делительных дисков. Применяя это приспособление, можно повысить точность шлифования до 0,001—0,005 мм

Рис. 57. Универсальное приспособление для шлифования контрольных делительных дисков

и сократить время обработки в несколько раз.

В приспособлении имеется плита 6 (рис. 57), на которой жестко закреплены два опорных кронштейна 5. Отверстия в кронштейнах растачивают в сборе с плитой. В отверстия кронштейнов запрессовывают стальные закаленные и доведенные грибковыми притирами втулки 4. В кронштейнах смонтирован стальной закаленный и хорошо доведенный шпиндель 7, предохраняемый от осевого смещения гайками 7. Оба конца шпинделя имеют конусные отверстия, в которых устанавливают оправки для закрепления шлифуемого диска и мастер-копира. Чтобы исключить дополнительные ошибки при делении, с помощью микронного индикатора проверяют биение посадочных поверхностей оправок. Шпиндель после каждого деления шлифуемого диска закрепляют в опорах поворотом рукоятки 2, связанной с хомутиком 3.

Конструкция приспособления допускает шлифование дисков-дублеров с использованием в качестве мастер-копиров дисков, имеющихся на заводе, а также изготовление новых при отсутствии мас

тер-копиров. В первом случае изготовленный диск, установленный на левом конце шпинделя, связан с делительным механизмом и является мастер-копиром при делении. Диск, который необходимо шлифовать, устанавливают на правом конце шпинделя.

При отсутствии диска с необходимым числом пазов шлифуемый диск устанавливают на место мастер-копира, т. е. на левом конусе шпинделя. В этом случае пазы диска шлифуют в следующей последовательности. С помощью специального приспособления правят профиль шлифовального круга 14. Предварительно прошлифовывают одну из сторон первого паза при минимальном съеме металла. Затем диск поворачивают на одно деление и в его прошлифованный паз с помощью рукоятки 12 вводят фиксатор, предварительно установленный на секторе 13. Не изменяя поперечного положения шлифовального круга и вводя каждый раз фиксатор до упора в шлифованную сторону паза, обрабатывают последующие пазы. Если при наладке делительного устройства 11 угол между фиксатором и рабочей стороной шлифоваль-

Рис. 58. Шлифование кулачка:а — приемы шлифования профиля в оптической головке; б — схема профиляРис. 58. Шлифование кулачка:а — приемы шлифования профиля в оптической головке; б — схема профиля

Рис. 58. Шлифование кулачка:

а — приемы шлифования профиля в оптической головке; б — схема профиля

Рис. 58. Шлифование кулачка:

а — приемы шлифования профиля в оптической головке; б — схема профиля

него круга установлен большим, чем следует, то шлифовальный круг будет снимать с каждым последующим поворотом диска все больший слой металла, а при меньшем угле поворота — меньший слой металла. В обоих случаях необходимо изменить положение делительного устройства, тонкая настройка которого осуществляется с помощью микрометрического винта 10.

Неизбежные погрешности, которые могут быть вызваны в процессе шлифования отжимом шлифовального круга, осевым перемещением шпинделя станка, попаданием пыли под фиксатор, температурными изменениями и т. п., вливают на точность расположения пазов и в процессе работы должны устраняться.

Контроль ошибки при делении осуществляется при помощи высокочувствительного индикатора 8, установленного на державке. Ножку 9 индикатора вводят в паз, расположенный примерно под углом 45° к фиксатору. Индикатор показывает отклонения по шагу на этой части окружности, а также накопленную ошибку по шагу при окончательном контроле диска.

После шлифования одной стороны у всех пазов шлифуют другую сторону путем копирования первой. В качестве копира используют имеющийся готовый аттестационный диск требуемой точности. В этом случае обрабатываемый диск

крепят на правом конце шпинделя. При этом стороны пазов у диска шлифуют поочередно, т. е. сначала шлифуют все левые стороны, затем все правые.

Основные правила шлифования пазов прецизионных делительных дисков.

Необходимо обеспечить беззазорные соединения оправок шпинделя и шлифуемого диска.

Радиальное биение оправок и осевое перемещение шпинделя станка должны быть минимальными.

Съем большой стружки с появлением прижогов и нагрева диска недопустим.

Прошлифованные пазы диска, с которыми контактируют фиксатор делительного устройства и ножка индикатора, должны быть абсолютно чистыми.

При выполнении этих элементарных условий достигаемая точность по шагу составляет 0,003 мм, а общая накопленная ошибка не превышает 0,005 мм. Готовый диск окончательно контролируют в лабораторных условиях на оптической делительной машине БВ-584К с точностью отсчета 2 с, что на диаметре 250 мм составляет 0,001 мм.

Изготовление копиров и кулачков. Детали, профиль которых имеет форму спирали, можно обрабатывать на плоскошлифовальном станке, используя оптическую или синусную делительную головку.

На рис. 58, а показана схема шлифования кулачка с профилем, имеющим форму архимедовой спирали. Перед шлифованием кулачка 4 необходимо заправить шлифовальный круг 6 и установить оптическую делительную головку 2 на стол 1 так, чтобы центр валика 3, вставленного в шпиндель головки, совпал с центром бабки 5. Круг профилируют, как показано на рис. 58, б. При шлифовании круг подают сверху на обрабатываемую деталь, одновременно поворачивая ее на 10°. Окончательное шлифование рекомендуется производить, поворачивая обрабатываемую деталь на 1° и одновременно опуская круг так, чтобы в промежутках между сопрягаемыми точками не образовались большие гребешки. При шлифовании необходимо учитывать износ круга, оставляя припуск 0,03 мм. В противном случае может оказаться, что точки спирали сопряжены неправильно.

Обработка профилей деталей методом копирования

Профилирование шлифовальных кругов по шаблон-копиру. Профилирование кругов осуществляется с помощью простого приспособления, показанного на рис. 59. В стойке 1 приспособления расположена пиноль 2 с алмазодержателем 3. Пиноль можно перемещать с помощью винта 4. На переднем выступающем конце корпуса 5 укреплен копирующий палец 6. Шаблон-копир 7 устанавливают на столе плоскошлифовального станка и закрепляют в требуемом положении.

Шлифовальный круг заправляют вручную и приводят в такое положение, чтобы ось вращения шпинделя станка была расположена в одной горизонтальной плоскости с режущей кромкой алмаза. Перемещая стол станка в поперечном направлении, приблизительно совмещают профиль шлифованного круга с профилем шаблона. При вращающемся шлифовальном круге приспособление рукой медленно перемещают по профилю шаблон- копира 7 так, чтобы копирующий палец все время был прижат к нему. Вначале алмаз будет снимать выступающие части профиля, но постепенно, в результате многократных проходов, на круге будет

Рис. 59. Профилирование шлифовальных кругов по шаблон - копиру

воспрбизведен полный профиль шаблона. В процессе профилирования алмаз вместе с приспособлением медленно подается на круг.

Для предварительного профилирования используют боковые стороны алмаза, в этом случае копирующий палец устанавливают и перемещают под острым углом к профилю, а для чистового — под прямым. Так лучше сохраняется острие алмаза и, следовательно, достигается большая точность профилирования.

Шлифовальные круги, профиль которых не имеет вогнутых участков, целесообразно править с помощью копировального приспособления (рис. 60) без копирующего пальца; функции последнего выполняет базовая поверхность А основания корпуса 1. Это приспособление допускает профилирование в заданном масштабе. Для этого острие алмаза устанавливают в алмазодержателе 2 так, чтобы оно находилось на определенном расстоянии впереди или позади базовой плоскости. При движении приспособления по копиру острие алмаза будет следовать по кривой, профиль которой подобен профилю копира в уменьшенном или увеличенном масштабе. Такой способ профилирования позволяет вследствие соответствующей настройки приспособления воспроизводить участки профиля, образованные дугами различных радиусов, при на-

з*

Рис. 60. Копиропальпое приспособление без копирующего пальца

личии только одного копира. Если копир поместить на столе станка под некоторым углом, то можно воспроизвести профиль, который будет являться проекцией нормального профиля копира.

Такой способ профилирования удобен при обработке фасонных резцов, когда их шлифование по профилю ведется в нормальном сечении к задней поверхности резца. Этот прием позволяет избежать сложных расчетов по корригированию профиля резца. Шлифовальный круг можно профилировать непосредственно по шаблону. Если профиль детали имеет большую длину или слишком сложен, возможно последовательное шлифование кругами, заправленными в соответствии с профилями отдельных участков. Иногда шлифование профиля может быть комбинированным, т. е. отдельные элементы могуг быть обработаны с применением разных методов (например, один элемент плоским шлифованием, а другие — фасонным кругом). Метод копирования профиля режущего инструмента, например трапецеидальных и фасонных резцов, наиболее производителен, но имеет недостатки, которые необходимо учитывать.

Все приемы профилирования шли- фовальных кругов с помощью алмаза основаны на предположении, что режу

щая кромка алмаза представляет собой геометрическую точку, расположенную точно в центре оправки. Практически алмаз всегда несколько смещен относительно оси оправки и режущая кромка его, как правило, имеет неопределенное положение.

Профилирование круга должно происходить в плоскости, проходящей через ось вращения шпинделя станка. Чтобы это было легче осуществить, профиль заправленного круга делают с небольшим отклонением от чертежа. При дополнительной правке крут правят теми же приспособлениями, соответственно изменив их настройку.

Для контроля профиля детали, отшлифованной таким кругом, ее снимают со станка и измеряют с помощью микроскопа или выработок.

Износ шлифовального круга неравномерен, так как различные участки его профиля имеют неодинаковую окружную скорость. Это особенно имеет место при шлифовании деталей с глубоким профилем. Поэтому круг можно использовать лишь до тех пор, пока его износ не превышает допуски.

Шлифование калибров по копиру применяют в тех случаях, когда требуется воспроизвести уже имеющийся профиль или обработать по профилю конические некруглые калибры. Такой способ обработки наиболее совершенен и производителен. Этим способом можно обрабатывать детали, профиль которых не имеет вогнутых дуговых участков, на плоскошлифовальном станке с горизонтальной осью шпинделя.

Дисковый шлифовальный круг правят по торцу. Перемещением салазок торцовую поверхность круга совмещают в одной вертикальной плоскости с упорным угольником электромагнитной плиты. Дегаль и копир скрепляют, поместив между ними прокладку. Взаимное положение детали и копира должно быть таким, чтобы профиль детали на всем протяжении несколько выступал из-за профиля копира.

Копир 1 (рис. 61) с деталью 2 устанавливают на электромагнитную плиту так, чтобы он упирался своим профилем в упорный угольник 3 (деталь и копир перемещают от руки). Копир, упираясь в

угольник, обеспечивает воспроизведение нужного профиля на детали и препятствует снятию лишнего металла; при этом следует учитывать износ шлифовального круга. Если торец шлифовального круга установить на заданном расстоянии впереди или позади вертикальной базовой поверхности упорного угольника 3, то можно осуществить копирование в определенном масштабе.

Шлифование выпуклых поверхностей по копировальному диску. Шлифование выпуклых поверхностей, очерченных по дуге окружности, на матрицах или пуансонах штампов в пресс-формах может быть затруднено из-за наличия на них выступающих буртиков. Обработку таких деталей можно облегчить, применив простое приспособление, показанное на рис. 62.

Справа, в нижней части квадратной стальной плиты 1 приспособления, боковые поверхности которой хорошо отшлифованы, сделана выточка, в ней закреплен закаленный диск 2 диаметром 60 мм. При этом строго выдержаны взаимная перпендикулярность сторон и сопряжение их с наружной поверхностью диска 2. К плите привернуты планки Зи 4, по которым фиксируется положение детали 5, закрепляемой прихватами 6.

Допустим, что на наружной поверхности матрицы необходимо получить сопряжение боковых сторон по дуге окружности радиусом Rt 10 мм; ширина буртика а=5 мм, а радиус копировального диска приспособления R2=30 мм. Матрицу устанавливают на плите относительно планок 3 и 4 по блокам концевых мер 7. Размер блока b=R2—R i—а=15 мм. Плиту 1 устанавливают на столе станка так, чтобы одна из ее боковых поверхностей упиралась в угольник 8. Затем шлифовальный круг 9 подводят к плоскости матрицы до соприкосновения с нею его торца и приступают к шлифованию.

При окончательной обработке необходимо следить, чтобы плита во время перемещения и поворота прижималась к упорному угольнику 8. Если деталь установлена правильно, при таком способе шлифования исключается врезание круга в поверхности, сопрягаемые с дугой окружности.

Обработка овалов и квадратов. Универсальное приспособление с копировальным

Рис. 61. Шлифование по копиру:

а — торцом круга профиля кулачка, не имеющего вогнутого участка; 6 — профилированным кругом профиля калибра

Рис. 62. Приспособление дли шлифования выпуклых поверхностей

устройством и регулировочно-установочными кулачками (рис. 63, а) предназначено для шлифования овалов и квадратов (рис. 63, б) на цилиндрических заготовках пуансонов штампов и пресс-форм. Приспособление состоит из двух копировальных полудисков 7, скрепленных с квадратными половинками корпуса 2 и соединенных между собой по линии разъема направляющими колонками 3 и винтом 4. Полудиски 7, прикрепленные снизу винтами и штифтами к квадратным половинкам корпуса 2, должны быть точно подогнаны друг к другу. На верхней пло-

Рис. 63. Универсальное приспособление с копировальным устройством и регулировочно-установочными кулачками

скости корпуса 2 установлены и закреплены две направляющие щечки 5, по которым перемещаются два клина 6, сжимающие кулачки 7. Кулачки 7 фиксируют в центральном положении шлифуемый пуансон 8. Перемещение клиньев осуществляется с помощью винта 9 через планку 10.

Пуансон перед установкой на приспособление должен быть прошлифован по поверхности наружного диаметра.

Настройка приспособления для шлифования наружных радиусных поверхностей на пуансоне 8 производится в такой последовательности: вначале набирают два одинаковых блока плиток концевых мер 11 размером Lx, равным размеру Ь2, и закрепляют винтом 4. Затем в кулачки 7 устанавливают пуансон 8 и зажимают его вручную клиньями 6 с помощью винта 9.

Настроив приспособление, его устанавливают на магнитную плиту плоскошлифовального станка так, чтобы копиро

вальные полудиски 1 корпуса 2 упирались в упорный угольник 12. При шлифовании радиусных поверхностей на пуансоне приспособление поворачивают вручную, не отстраняя его от упорного угольника. Закончив шлифование, микрометром проверяют размеры Ь2 и L3, которые должны соответствовать размерам чертежа в пределах допуска ±0,01 мм.

На данном приспособлении можно шлифовать не только овальные поверхности, но и квадратные и шестигранные сечения разных размеров (до 25 мм).

На рис. 64 показано универсальное индикаторно-копировальное приспособление, закрепленное на плоскошлифовальном станке. Данное приспособление удобно в работе тем, что обрабатываемую деталь 1 устанавливают на электромагнитной плите 2 или на специальной магнитопроводящей плите 3. На кронштейне 4, закрепленном на поперечном суппорте 5, установлен синусный столик б с закрепленным на нем шаблоном 7, а на шпиндельной бабке станка — индикатор 8. Шлифовальный круг 9 заправлен и имеет радиус дуги профиля в 2—4 раза больший, чем сферический наконечник индикатора, что способствует уменьшению шероховатости поверхности. Шлифование производят продольными строчками до тех пор, пока стрелка индикатора не будет занимать нулевое положение для каждой строчки. Необходимо, чтобы индикатор был прочно закреплен в державке.

Наиболее производительным способом обработки профилей является механическое шлифование по шаблон-копиру с помощью специального копировального приспособления, установленного на малогабаритном фрезерном станке со сменной быстроходной фрезерно-шлифовальной головкой 7 (рис. 65), работающей от электродвигателя 8. Перед началом шлифования приспособление тщательно устанавливают и закрепляют на столе станка. Приспособление по своей конструкции очень простое и состоит из основания 1, по направляющим которого с помощью спиральной пружины 17 перемещаются салазки 12 с роликом 13 (копирующее устройство). Пружины 17 одним концом закреплены в проушинах основания, а вторым — в проушинах планки 15, за-

Рис. 64. Схемы шлифования детали по шаблон-копиру (а и б)

Рис. 65. Универсальное приспособление с копировальным устройством

Рис. 66. Способы шлифования фасонных резцов по шаблон-копиру

крепленной на салазках 12. На салазках установлен и закреплен угольник 2, по которому с помощью штурвала 3 перемещается столик 14 с деталью 4.

Проверив установку шаблон-копира 11, закрепленного на угольнике 10 с помощью прижима 9, приступают к шлифованию профиля шаблона. Вначале с помощью лимбов продольного и поперечного перемещений стола 16 совмещают ось вращения ролика 13 с осью вращения абразивного круга 5, закрепленного в сверлильном трехкулачковом патроне 6. При этом диаметры ролика и шлифовального круга должны быть одинаковы в пределах ±0,5 мм. Затем с помощью лимба поперечного перемещения стола 16 осуществляют натяг между шаблон-копиром 11 и роликом 13, после чего с помощью лимба продольного перемещения столу 16 (от руки) сообщают возвратно-поступательное движение, при этом шлифовальный круг 5 точно воспроизводит профиль детали.

Комбинированное шлифование осуществляется не только на универсальных приспособлениях, но и с помощью специальных шаблон-копиров, по которым воспроизводится профиль шлифуемой детали.

Шлифование фасонных резцов по шаб- лон-копиру. При изготовлении фасонных резцов шаблон для контроля резца должен иметь корригированный профиль, так как измерение и шлифование профиля резца происходит в разных плоскостях из-за наличия заднего угла. Радиусные участки профиля резца после корригирования дают сложные кривые в виде дуг эллипса, воспроизвести которые на шлифовальном круге с помощью имеющихся приспособлений для профилирования невозможно. В связи с этим очень удобны методы профилирования по шаб- лон-копиру, который позволяет воспроизвести на шлифовальном круге любой произвольный профиль.

На рис. 66 дана схема профилирования круга с помощью копировального приспособления 1, установленного на столике 2. На поворотной части 3 столика закреплен шаблон-копир 4 под углом а,, равным заднему углу а2 резца 5, закрепленного в державке 6. Этот способ профилирования очень прост, так как шли

фовальный круг заправляют по шаблон- копиру, имеющему профиль детали и наклоненному под определенным углом. Таким образом, на круг переносится проекция профиля обрабатываемой детали.

Чистовое шлифование внутренних профилей матриц по шаблон-копиру. Этот способ особенно эффективен при обработке внутренних замкнутых профилей. Шлифование осуществляется на плоскошлифовальном станке с вертикально установленной на его шпинделе быстроходной внутришлифовальной головкой. Для этой цели можно использовать быстроходный настольный сверлильный станок с ограничителем для опускания шпинделя и хорошо пришабренным столиком для установки приспособления.

На рис. 67 показана схема одного из способов установки и заливки специаль-

Рис. 67. Схема установки эталона (шаблона) для заливки копировальной матрицы

ного шаблона, тщательно отшлифованного, отполированного и установленного в квадратную металлическую обойму 2, которая опирается на квадратное основание 1.

В обойму засывают пресс-порошок 8 с учетом припуска на усадку, затем устанавливают на обойму плиту с обогревом, нагревают до температуры 160 С и прессуют на гидропрессе с усилием 3 — 5 тс. Затем обойму 2 снимают с пресса и с помощью разъемного приспособления, состоящего из планки 4, стоек 3, винта 5, хомутика 6 и болта 10, ввернутого в пуансон 7, вынимают последний из пресс- порошка 8. После этого выпрессовывают металлический шаблон, обойму 2 и снимают с плиты 9.

Другой способ заключается в изготовлении шаблон-копиров путем оттиска сопряженной детали или пуансона в массе, приготовленной из стиракрила, растворенного в жидкости, которая представляет собой метилметокрилат с добавлением 1,5—3% ускорителя —- диметалани- мина. Этот способ проще указанного выше, так как весь процесс происходит непосредственно на рабочем месте и не нужны гидравлический пресс и обогревательная система. Необходимо лишь приготовить подходящую металлическую тару для размешивания порошка и жидкости до сметанообразной массы и залить эту массу в металлическую обойму, в центре которой установлен пуансон, предварительно отполированный и покрытый тонким слоем воска. Шаблон-копиры из легкоплавких сплавов малопрактичны, так как быстро изнашиваются.

По сравнению со шлифованием профилированным кругом шлифование по шаблон-копиру более простой и производительный процесс. Недостатком этого способа является невозможность воспроизведения профилей, имеющих острые углы. Но даже и в этом случае выгодно произвести сначала копировальное шлифование, а затем дополнительно шлифование необработанных участков.

Необходимо отметить, что копировальное шлифование матриц штампов и пресс- форм можно выполнять не только по специально изготовленным металлическим шаблон-копирам, но и по шаблонам, полученным путем оттиска сопряженной детали штампа или пресс-формы

Рис. 68. Приемы чистового шлифования виутреншх профилей матриц в специальном приспособлении

в массе, приготовленной из порошкообразных искусственных смол. Шаблон-копиры из пластмасс изготовляют на гидравлических прессах с электрообогревом при помощи пуансонов или специально сделанных для этой цели шаблонов (вкладышей), имеющих соответствующий профиль.

На рис. 68 изображен прием обработки внутреннего профиля матрицы 2, установленной и закрепленной на верхней поверхности шаблона. Шлифование матрицы по внутреннему профилю осуществляют следующим образом. На магнитную плиту 3 шлифовального станка или на столик сверлильного станка устанавливают приспособление /. В центре основания 4 приспособления имеется отверстие, в которое запрессован штифт со сменным копирующим роликом 5, являющийся в процессе шлифования фиксирующим пальцем. Ролик 5 расположен соосно со шлифовальным инструментом 6. Поскольку диаметр последнего и диаметр ролика 5 одинаковы, профиль шаблона точно воспроизводится на матрице; однако за один проход нельзя снять весь припуск, оставленный на шлифование, поэтому вначале надо установить ролик несколько большего диаметра. Благодаря сменным роликам можно при одном и

Припуск

б)

69

Рис. 69. Способы обработки внутренних оформляющих контуров матриц крупных штампов: а — схема обработки; б — схема снятия припуска

том же шаблоне постепенно снимать металл.

Крупные и тяжелые матрицы 1 (рис. 69, п) шлифуют на станке 5, оснащенном крестовым суппортом на роликовом ходу по эталону 4 и роликами 2 и 3 (рис. 69, б).

Описанный способ шлифования широко применяется в промышленности. Он настолько прост, что оказывается выгодным даже при штучном производстве деталей штампов и пресс-форм.

Заправка фасонными шарошками профилей абразивных кругов и способы их применения

Заправка абразивных кругов специальными шарошками, профиль которых обработан на токарном и фрезерном станках, весьма экономична и производительна при шлифовании запрофилированным ими кругом различны профилей на поверхностях деталей. Но у шарошек имеется недостаток — они не всегда обеспечивают высокую точность и необходимую шероховатость обработанных поверхностей. Поэтому шарошки применяют в основном при шлифовании резьбонакатных матриц, с помощью которых накатывается

наружная резьба у болтов, винтов и других деталей цилиндрической формы в пределах 3—5-го классов точности. В этих случаях профиль накатных резьбовых матриц, запрофилированный абразивным кругом, незаменим, и при их внедрении можно повысить производительность труда в несколько раз, получить большой экономический эффект при изготовлении деталей серийного производства.

На рис. 70, а показано установочное приспособление (с шарошкой), которое можно прикрепить к столу или на шпиндельной головке плоскошлифовального станка. Приспособление предназначено для установки в нем цилиндрических фасонных шарошек, профиль которых имеет несколько несимметричных одна по отношению к другой диагональных прорезей, разделяя и создавая как бы отдельные зубья на шарошке, подобные зубьям спиральной фрезы. В процессе профилирования эти зубья срезают слой стружки (абразивные крошки) на абразивном круге, воспроизводят (копируют) точный на нем профиль, подобный профилю шарошки.

Шарошки необходимо изготовлять из инструментальных сталей 10, 40 и 45, но не из легированных сталей, при этом необходимо фрезеровать диагональные

несимметричные друг другу прорези, так как круг без них при первой же правке засалится, может вырвать шарошку из магнитной плиты.

Приспособление состоит из кронштейна 1, на котором смонтирован цилиндр 9 с установленным в нем цилиндрическим стержнем 7, с резьбовым наконечником, на котором установлена резьбовая головка 10 с ручками 11 и масштабной шкалой (цена деления 0,1 мм). Нижняя часть стержня имеет цельнометаллический квадратный вилкообразный корпус державки 6. На корпусе державки с двух сторон закреплены винтами 5 планки 4 с отверстиями, в которые вставлен валик 2. Один конец валика имеет выточку и

Рис. 70. Устаиоиечные приспособления для заправки профиля круга шарошкой:

а л- для профилирования периферии круга сверху;

6 — для профилирования периферии круга снизу

установлен в направляющий паз кронштейна 1, а второй вставлен в отверстие планки 4 (рис. 70, а). Во внутренней части корпуса державки 6 на валике установлено сменное накатное резьбовое кольцо 3 (шарошка). Подъем и опускание державки б в процессе работы осуществляется вращением вручную рукояток 11, а крепление стержня 7 в цилиндре 9 — рукояткой 8.

Другое установочное приспособление, изображенное на рис.. 70, б, также предназначено для профилирования шарошкой профиля на абразивном круге, но его крепят на столе плоскошлифовального станка. Данное приспособление механизировано. На его корпусе 1 имеется редуктор 2, во внутренней части которого вмонтировано червячное колесо, соединенное с червяком шпинделя электродвигателя 4. В процессе работы вилку электрошнура 3 включают в электросеть, и электродвигатель с помощью червячной передачи вращает шарошку 5 и создает на периферии абразивного круга заданный профиль, которым шлифуют профиль накатной матрицы.

На рис. 71 показан комбинированный метод профилирования шарошками 3 и 15 профиля на абразивном круге 4 с помощью двух заправочных приспособлений, установленных и закрепленных на плоскошлифовальном станке повышенной точности. Одно приспособление 9 с шарошкой 15 закреплено на шпинделе 5 головки 8, а второе приспособление 21 с электродвигателем 20 и шарошкой 3 закреплено на столе 1 станка. Этот метод профилирования очень удобен и экономичен, так как с одной установки можно производить заправку всего профиля круга независимо от его высоты; при этом следует учитывать, что заправка шарошек осуществляется отдельными операциями для того, чтобы в процессе одновременного профилирования круг 4 не заклинило между ними и не разорвало. В данном случае рекомендуется вначале заправлять профиль круга 4 малой шарошкой 15, а вторая шарошка 3 имеет более широкий профиль и установлена в массивном корпусе 21 приспособления, жестко закрепленного на столе 1 станка. Шарошка 3 вращается с помощью электродвигателя 20, который не только сни-

Рис. .71. Приемы профилирования периферии круга двумя шарошками на плоскошлифовальном станке

жает ее давление на круг 4, но и способствует хорошей чистоте профилирования его поверхности. Убедившись, что приспособления 9 и 21 жестко закреплены на станке, а кожух 7 плотно закрыт крышкой 18, подводят к кругу 4 лейку краника 19, затем слегка поворачивают вентиль 17, и жидкость, поступающая по шлангам 10 и 11 в лейку краника 19, смачивает поры абразивного круга 4, исключая на круге прижоги от шарошек и создавая необходимую шероховатость профилируемой поверхности; после чего включают станок, правой рукой вращают ручку 12 головки и слегка опускают ее со стержнем 14, который перемещаясь во внутренней части цилиндра 13, опускает державку 16 с шарошкой 15 на периферию круга 4. Закончив предварительное профилирование профиля круга, шарошку 15 поднимают вверх, включают электродвига

тель 20, который с помощью червячной передачи, вмонтированной в корпусе 21 приспособления, вращает шарошку 3. После этого, вращая маховичок поперечного перемещения стола 1, подводят шарошку 3 к кругу 4 и устанавливают ее гак, чтобы зубья шарошки совпали с зубьями круга 4, ранее запрофилирован- ными шарошкой 15. Затем сдвигают упоры 23 и закрепляют автоматический переключатель 22, чтобы стол не перемещался. Осторожно опускают круг 4 на шарошку 3 и профилируют остальную часть круга.

Для того чтобы в процессе правки круга не разлеталась по сторонам абразивная крошка, рекомендуется на кожухе 7 установить резиновый щиток 6, а на столе 1 станка с двух сторон пластиночные щитки 2.

На рис. 72, а показана обработанная вставка матрицы вытяжного штампа, профиль которой имеет мелкие угловые выступы и впадины, обработанные запро- филированным кругом (шарошкой), предназначенным для вытяжки гофров на листовых деталях, а на рис. 72, б изображена схема шлифования ее профиля. Отшлифовав все стороны квадратной заготовки вставки с буртиками под углом 90е J-10', ее укладывают на магнитную плиту плоскошлифовального станка, затем вращением вручную маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола станка круг подводят к заготовке вставки. После этого записывают фактический размер показания лимба маховичка поперечного перемещения стола и шлифуют на вставке впадины под углом 60° запрофилированным кругом. Вначале шлифуют первую вогнутую часть (операция I) профиля на вставке, затем по лимбу маховичка поперечного перемещения стола отсчитывают размер L2 и шлифуют этим же кругом вторую часть (операция III) вогнутого профиля на вставке. Закончив обработку обеих вогнутых поверхностей на вставке, круг снимают со шпинделя станка и на его место устанавливают другой круг меньшей высоты, запрофилированный шарошкой. После этого круг устанавливают в центр между размерами Lx и L2, шлифуют вогнутый профиль на вставке (опера-

Операции

73

Рис. 72. Способы шлифования насечкообразного профиля вставки матрицы высадочного шзамна кругами, заправленными шарошкой

Рнс. 73. Приемы шлифования рсзьбонака тных матриц: и — мелких впадин зубьев накатной матрицы прямого профиля; 6 — впадины зубьев накатной матрицы с вогнутым профилем; в — впадин зубьев накатной матрицы с выпуклым профилем

ция 11). На рис. 73, а, б, в показаны три вида обработанных резьбовых накатных матриц, а также схемы операционного шлифования их профилей абразивными кругами, запрофилированными под углы 55 и 60й.

На схеме рис. 73, а показан прием шлифования запрофилированным кругом под углом 60° профиля мелких впадин зубьев, шаг которых точно определяется размерами L ь L2 и т. д.

Вначале квадратную стальную (Р9 или Р18) заготовку термически обрабатывают до твердости HRC 65—68 и отпускают на 2—3 единицы. После этого заготовку устанавливают на магнитную плиту плоскошлифовального станка и шлифуют все шесть сторон под углом 90° + КУ. Затем отшлифованную заготовку матрицы укладывают до упорного угольника на магнитную плиту станка, а круг с помощью маховичков вертикальной падачи шпиндельной головки и продольного перемещения стола подводят к заготовке матрицы, записывают фактический размер показания лимбов маховичков и фиксируют шаговые размеры LH L2 и т. д. Затем шлифуют впадины зубьев на про- филе матрицы (операция I) запрофили- рованным кругом 60°, выдерживая размеры LH L2 и т. д. Шлифование таких профилей производится с одной установки и одним и тем же запрофилированным кругом, но с малой его подачей на обрабатываемую поверхность впадины зуба и обязательно с охлаждающей жидкостью, чтобы не прижечь шлифуемую поверхность. Эти способы обработки широко применяют при шлифовании быстрорежущих сталей.

Обработка остальных резьбовых накатных матриц, показанных на рис. 73, б и « (операция II и III), производится на плоскошлифовальном станке повышенной точности такими же запрофилированными кругами и приемами шлифования, как и в операции I (рис. 73, а). Отличие состоит лишь только в том, что точно отшлифованные под угол 90°±Ю' квадратные заготовки матриц укладывают не на магнитную плиту станка, как указано в предыдущей операции, а устанавливают в специальное универсальное приспособление (закрепленное при необходимости на столе станка) с синусно-угломерным

поворотным столиком, к которому в процессе шлифования крепят заготовку матрицы. Установка и крепление матрицы на столике приспособления при шлифовании угловых впадин 55° ±5' в вогнутой ее дуге (операция II, рис. 73, б) профиля должны осуществляться в таком положении, чтобы центр радиуса R вогнутой дуги матрицы был на одной оси вращения столика. Установка столика с заготовкой матрицы на угол а осуществля- естя с помощью угломерной шкалы, а более точная его установка на угол в пределах ±5' производится по синусному диску, под который подкладывают установочные клинья.

Шлифование впадин зубьев под углом а=60°+5' на выпуклом профиле резьбонакатной матрицы (операция III, рис. 73, в) производится запрофилиро- ваннЫм кругом на столике приспособления и теми же приемами обработки, как и в операции II. Отличие только в том, что поверхность радиусом R находится выше центра, который расположен на одной линии с осью вращения столика приспособления. Поэтому очень важно в процессе установки и крепления заготовки матрицы (операция III), а также при ее обработке выдерживать не только радиус R, но и углы а0, аь которые определяют размеры впадин зубьев на выпуклом профиле резьбонакатной матрицы.

Обработка сложных сопряженных профилей деталей серийного производства — трудоемкий технологический процесс. К тому же детали после их изготовления несоосны и не всегда точны соопряжения их профилей и размеры. Поэтому эти профили рекомендуется обрабатывать методом шлифования с помощью абразивных кругов, запрофилированных специальными фасонными шарошками, так как одной точно изготовленной шарошкой можно одновременно запрофилиро- вать (скопировать) несколько абразивных кругов, имеющих одинаковый профиль и размеры.

Эти методы и приемы обработки деталей не только увеличивают в несколько раз производительность труда по сравнению с механической и слесарной обработкой, но и во много раз повышают точность и качество их обработки.

Рис. 74. Приемы шлифования сложных профилей деталей кругом, запрофилировапным шарошкой

Рис. 75. Обработка протяжек на плоскошлифоваль- пом станке:

а — приемы шлифования профильных протяжек; бив — сложный профиль обработанных протяжек на плоскошлифовальном станке с помощью универсальных заправочных приспособлений

На рис. 74 показаны приемы шлифования запрофилировапным кругом 7 (фасонной шарошкой) комплекта деталей 3 сложного сопряженного профиля, уложенных до упорного угольника 2 на электромагнитной плите 7, закрепленной на столе плоскошлифовального станка. Убедившись, что оправка 8 с запрофилиро- ванным кругом 7 надежно закреплена в шпинделе 5, вращением маховичков вер-

тикальной подачи шпиндельной головки 4 и продольно-поперечного перемещения стола круг 7 подводят к уложенным на магнитной плите деталям 3 и очень осторожно, опуская круг, шлифуют весь профиль деталей. Во избежание прижогов на обрабатываемых поверхностях деталей рекомендуется применять охлаждающую жидкость, а трущиеся части станины и шпиндельной головки необходимо защищать гофрированным дерматиновым щитком 6 от абразивной крошки.

Особый интерес представляет обработка профилей протяжек запрофилированным кругом на плоскошлифовальном станке повышенной точности.

На рис. 75, а показаны приемы шлифования запрофилированным кругом 7 выпуклого профиля протяжки б на электромагнитной плите 5, прижатой к двум блокам плиток концевых мер 13 и упорному угольнику 12. Магнитная плита 5 установлена на столе 3 станка и закреплена с двух сторон прижимами 14. После того, как протяжку положат на магнитную плиту и закроют плотно крышкой 8 кожух шлифовального круга 7, включают станок.

Затем устанавливают и прикрепляют винтами к ползуну шпиндельной головки 10 индикатор 9. Слегка вращая

вручную маховичок вертикальной подачи шпиндельной головки 10, опускают круг 7 на такое расстояние, чтобы между его запрофилированным профилем и обрабатываемой поверхностью протяжки 6 был просвет, равный 1—2 мм. Затем стрелку .индикатора 9 устанавливают в нулевое положение, а упор 1 закрепляют винтом 2 в пазу 4 стола 3 станка, чтобы переключатель 15 (гидравлической системы продольного перемещения стола), дойдя до упора 1, давал возможность выйти кругу 7 из зоны шлифуемой протяжки б и возвращал стол 3 в исходное положение. Убедившись, что запрофилированная часть круга 7 точно совпадает с профилем заготовки протяжки, а стол легко без вибрации перемещается по направляющим станины 11, приступают к окончательной обработке профиля протяжки б. Вначале осторожно вращают маховичок вертикальной подачи шпиндельной головки 10 и опускают круг 7, как только он коснется поверхности обрабатываемого профиля протяжки б, тут же по показаниям индикатора 9 устанавливают размер с таким расчетом, чтобы снимаемая кругом стружка с поверхности протяжки не превышала 0,02—0,05 мм.

На рис. 75, б и в изображены обработанные профильным шлифованием профили протяжек.

Глава 4

Производительные методы шлифования штампов и режущего инструмента со сложными и сопряженными поверхностями

Приемы заправки абразивного круга и способы шлифования

сложных сопряженных профилей деталей

При профильном шлифовании наибольшую сложность составляет заправка абразивных кругов, которая определяет качество и точность обрабатываемых профилей деталей инструментального производства.

Создан ряд универсальных приспособлений для заправки сложных сопряженных профилей шлифовальными кругами, внедрение которых позволит в несколько раз увеличить производительность труда и повысить качество и точность обрабатываемых деталей штампов, пресс-форм и инструмента.

Универсальное приспособление (рис. 76,«) предназначено для заправки шлифовальных кругов, профиль которых образован выпуклыми и вогнутыми дугами окружности. Применение приспособлений такого типа значительно увеличит производительность труда и повысит качество обработки деталей (фасонных шаблонов, сложных сопряженных профилей, деталей штампов и пресс-форм).

В приспособлении имеется корпус 1 (рис. 76, б), вращающаяся часть 2 с направляющими для перемещения ползуна 3, алмазодержатель 4 и маховичок 5.

Для определения угла поворота шпинделя при сопряжении дуговых и наклонных участков профиля шлифовального круга в приспособлении имеется диск б со шкалой. Под диском можно установить нониус 7 и отсчитывать угол поворота шпинделя с точностью до 5—10'. Упорная втулка 8 ограничивает поворот шпинделя при профилировании круга. Втулка 8 может перемещаться по кольцевому пазу в корпусе 7 и закрепляться в требуемом положении.

Алмаз устанавливают по блоку концевых мер (рис. 76, в), высота которого /г2 Ьх^гК для выпуклого профиля и б2 =ht—R для вогнутого профиля (/1, — расстояние от основания приспособдения до оси вращения шпинделя, a R — радиус профиля круга) [см. рис. 76, б].

Таким образом, при профилировании выпуклого профиля алмаз расположен ниже оси вращения шпинделя, а при профилировании вогнутого профиля алмаз расположен выше оси вращения шпинделя. Рассчитав величину h2, приспособление устанавливают на магнитную плиту и прижимают к упорному угольнику. Предварительно заправленный шлифовальный круг устанавливают в такое положение, чтобы алмаз равномерно снимал абразивный материал по всему профилю круга. Подачу шлифовального круга на алмаз принимают равной 0,05 мм при предварительном профилировании.

Это приспособление может быть использовано в сочетании с синусной линейкой, что даст возможность править круг не только по радиусу, но и по углу. В качестве примера использования описанного выше приспособления с угломерным ограничительным устройством рассмотрим процесс шлифования шаблона, профиль которого представлен на рис. 77, а. Перед шлифованием торцовые стороны круга необходимо заправить вручную куском карбида кремния, выдержав по микрометру высоту круга, равную 16,2 мм.

Рис. 76. Заправка сопряженных профилей на шлифовальных кругах:

а, б универсальное приспособление с угломерным ограничительным устройством для заправки круга по радиусу и углу; в — схема установки кромки алмаза по блоку плиток концевых мер на выпуклый или вогнутый (радиус) профиль для заправки круга

Рис. 77. Приемы заправки круга и одновременное шлифование сопряженного профиля шаблона с двух установок

Рис. 78. Способ профилирования замкнутого профили на круге и шлифование с одного установа профиля шаблона:

и профиль шаблона; 6 — профилирование радиуса на правой стороне круга; в — профилирование радиуса на левой стороне круга; г — шлифование с одного установа профиля шаблона в лекальных тисках

Затем с помощью лимба поперечного перемещения стола станка круг подводят к упорному угольнику магнитной плиты до касания его внутренним торцом. После этого круг отводят на расстояние А (рис. 77, б). В этом случае центр профилируемой дуги круга совпадает с центром вращения алмазодержателя 2. Затем, закрепив упорную втулку 4 под углом 18°36' для предотвращения врезания алмаза в круг, одновременно профилируют дуги радиусом 7,5 мм и угол 18°36'. Закончив профилирование, приспособление снимают и устанавливают лекальные тиски с закрепленным в них комплектом заготовок шаблонов (см. рис. 77, а). Вначале шлифуют правую половину профиля на глубину 30 + 0,01 мм, строго выдерживая размер 11,2—0,03 мм. Затем с магнитной плиты снимают тиски, а со шпинделя заправленный круг и на его место устанавливают другой круг. Последовательность профилирования этого круга аналогична первому (рис. 77, в). Отличие состоит лишь в том, что угломерный диск 3 и алмазодержатель повернуты в противоположную сторону. Заправив профиль

круга и выдержав размер 16,2 мм от его торца, устанавливают лекальные тиски с шаблонами, половина профиля которых обработана первым кругом. Затем начинают шлифовать общий профиль шаблона, выдерживая размеры 27,4 +0,02 мм и 16,2+0,01 мм. Закончив шлифование внутреннего профиля шаблона, круг снимают, устанавливают круг с прямым профилем и шлифуют верхние поверхности шаблонов, выдерживая размеры 40,7+0,01 мм и 30+0,01 мм.

В качестве примера использования описанного приспособления, но без угломерного устройства, рассмотрим процесс шлифования замкнутого профиля шаблона (рис. 78, а).

Для шлифования профиля шаблона используют круг с прямым профилем высотой 20 мм, диаметром 150—175 мм. Предварительно круг правят по торцам так, чтобы его высота А была несколько меньше 18 мм (17,9—17,95 мм). Затем куском карбида кремния вручную заправляют на торцовых участках круга поднутрения для шлифования боковых поверхностей профиля.

Круг профилируют в следующей последовательности: вначале профилируют одну сторону круга, а затем другую, причем режущая кромка алмаза должна быть расположена ниже оси ее вращения на 26,7 ±0,02 мм. Для профилирования правой стороны круга приспособление боковой стороной прижимают к упорному угольнику плиты (рис. 78, б). Общая ширина корпуса 1 приспособления 80 ± ±0,03 мм. Для профилирования левой стороны приспособление перемещают вправо на 40 мм. Для этого между угольником плиты и приспособлением кладут плитку размером 40 мм (рис. 78, в). Профилирование левой стороны, как и правой, заканчивают при том же показании лимба вертикальной подачи. Закончив профилирование двух выпуклых дуг радиусом 26,7 i0,02 мм и выдержав высоту круга 18—0,10 мм, приступают к правке периферии круга, ограниченной размером 4,5 мм. Для этого, не меняя установки приспособления, оправку 2 с алмазодержателем опускают в нижнее положение и закрепляют. Затем с помощью лимба вертикальной подачи шпиндельной головки и продольного перемещения стола профилируют периферию круга, выдерживая размер 4,5 мм, при этом предварительно куском твердого круга карбида кремния (КЗ) снимают лишний слой. После этого проверяют общий профиль заправленного круга шлифованием пластинки цветного оргстекла. Убедившись, что профиль круга заправлен правильно, приступают к шлифованию профилей шаблонов (рис. 78, г), закрепленных в лекальных тисках 3.

При шлифовании мерным кругом необходимо следить за тем, чтобы шаблоны не перегревались. Во избежание нагрева и прижогов на шлифуемых поверхностях рекомендуется малая подача шлифовального круга.

Воспроизведение на круге вогнутого профиля принципиально не отличается от профилирования выпуклых дуг. Отличие заключается лишь в том, что режущая кромка алмаза располагается выше оси ее вращения. Профилирование вогнутых участков возможно лишь при значениях центрального угла менее 180°. При больших углах (глубоком профиле) противоположный алмазу конец державки будет

срезаться, а заправляемый профиль искажаться.

Универсальное приспособление для одновременного профилирования наклонных и радиусных участков профиля круга изображено на рис. 79. Столик на оси 2 можно зафиксировать в любом положении винтом 3 и сухарем 4. В требуемое положение столик 1 устанавливают по блоку концевых мер 5, помещенных между одной из трех планок 6, закрепленной на основании 7, и роликом 8, запрессованным в выступающую часть столика. Расстояния между осью вращения столика и осью ролика 8, а также между планками 6 выдерживают с большой точностью. Ползун 9 перемещают относительно столика 1 при помощи микрометрического винта 10. Режущую кромку алмаза устанавливают в нужное положение относительно оси вращения по лимбу винта 10 или с большей точностью по блоку плиток концевых мер 11. В последнем случае блок концевых мер помещают между упором 72 и планкой 13. Правильное профилирование шлифовального круга по радиусу возможно лишь при определенном вылете алмаза 14 из стойки 15. Для этого при закреплении алмаза пользуются шаблоном 16. При профилировании наклонных участков каретку 17 перемещают в продольном направлении. Перемещение каретки по направляющим ползуна осуществляется с помощью зубчатой рейки 18, закрепленной на каретке, и зубчатого колеса 19, (установленного на штурвале 20. Стопоры 27 служат для фиксации исходного (нулевого) положения каретки при профилировании радиусных участков круга; при профилировании наклонных поверхностей на шлифовальном круге один из стопоров вынимается.

Для защиты от попадания пыли на ползуне закреплен щиток 22, а для защиты трущихся внутренних поверхностей ползуна 9 и каретки 17 на направляющих каретки установлены пылеуловители.

Приспособление может обеспечить точность профилирования по радиусу до 0,01 мм и точность угловых размеров ±30" при соблюдении следующих условий: 1) размер 72±0,01 мм (рис. 79, разрез ЛА) надо согласовать с размером между стопорами 27 и при необходимости пригнать без люфта с помощью сухарей,

Рис. 79. Универсальное приспособление для одновременного профилирования наклонных и радиусных участков профиля круга

расположенных в каретке 17, выдерживая симметричность относительно оси поворота ползуна 9 в пределах ± 0,01 мм; 2) несимметричность упора 12 относительно оси поворота ползуна должна быть в пределах ± 0,005 мм; 3) поворот столика 1, перемещения ползуна 9 и каретки 17 должны быть плавными и без люфта; 4) несимметричность призматического паза в стойке 15 относительно поворота ползуна должна быть не более ±0,01 мм; 5) неперпендикулярность поверхности шаблона на стойке 75 относи

тельно опорной поверхности столика 1 должна быть не более ±0,01 мм на длине 50 мм; 6) после сборки приспособления измеряют фактически получившийся размер А между шаблоном 16 и стойкой 75 (отклонение плоскости шаблона от оси столика не должно превышать ± 0,005 мм); полученный размер маркируют на шаблоне 16 и стойке 75.

В качестве примера использования описанного приспособления рассмотрим приемы профилирования на круге поверхности радиусом 11,8 мм и двух наклонных

участков с углами 28с30' и 2615' (рис. 80). После установки приспособления на магнитной плите прежде всего необходимо произвести вручную предварительную правку круга с припуском 0,5 мм для уменьшения давления круга на режущую кромку алмаза и защиты его от преждевременного износа.

Прежде чем начать профилирование поверхности радиусом 11,8 мм, необходимо правильно установить ползун; для этого следует, установив по шаблону алмаз 4, уложить на поворотный столик 1 блок плиток концевых мер размером 11,8 мм. После этого на основание уложить два блока плиток 5 концевых мер, размеры которых подбирают из расчета поворота столика на величины, равные заданным углам 28°30' и 26°15' (условно размер блока плиток принят 55 и 65 мм). Закончив установку приспособления, приступают к профилированию поверхности радиусом 11,8 мм; для этого слегка освобождают гайку, поворачивают каретку б; постепенно врезаясь алмазом в тело круга, профилируют радиусную поверхность.

Рис. 80. Профилирование профиля шлифовального круга с помощью универсального приспособлении

При вращении столика палец 7 упирается в один или в другой блок плиток 8 и не дает врезаться алмаву в наклонные поверхности.

Для профилирования круга по углу 28°ЗО каретку вместе с державкой алмаза поворачивают вправо и закрепляют столик винтом 9. Затем вынимают стопор 10, фиксируют каретку бис помощью штурвала 11 вручную профилируют наклонный участок круга. Закончив профилирование угла 28 30', профилируют угол 26°15'. Для этого каретку б поворачивают влево и снова закрепляют столик 1 винтом 9, соединенным с сухарем. Профилирование угла 26° 15' осуществляется тем же способом, как и профилирование угла 28°ЗО'. В качестве примера использования описанного приспособления приведены схемы, иллюстрирующие приемы шлифования пуансона 1 гибочного штампа (рис. 81, а). Перед шлифованием профиля пуансона все стороны заготовки шлифуют под углом 90° ±10', при этом должен быть строго выдержан размер 76±0,02 мм. После закрепления и балансирования шлифовального круга на станке на магнитную плиту 3 устанавливают приспособление. При этом боковая сторона основания приспособления должна быть прижата к упорной планке 2 плиты, а поворотный столик 1 (см. рис. 79) с выдвинутым ползуном 9 настраивают на профилирование дуги круга радиусом 8,2 мм (рис. 81, в). Для этого между упором 72 (см. рис. 79) поворотного столика и упорной планкой 13 стойки ползуна кладут концевые меры (63,2 мм).

При шлифовании радиусного участка пуансона оставляют припуск, равный 0,4 мм, на окончательную обработку. В процессе шлифования дуги радиусом 8,2 мм (рис. 81, г) необходимо периодически переворачивать пуансон, чтобы центр дуги был равноудален от его боковых сторон. После шлифования поверхности радиусом 8,2 мм на станок устанавливают шлифовальный круг прямоугольного профиля и балансируют его. Затем на магнитную плиту ставят приспособление, боковая сторона основания которого должна быть прижата к упорной планке магнитной плиты (рис. 81, д). Поворотный столик с ползуном устанавливают в нулевое положение; между упо-

Рис. 81. Схема различных вариантов и способов профилировании в шлифования пуансона гибочного штампа: а — шлифование сторон заготовок; 6 — профилирование; в - шлифование радиуса на пуансоне; г — предварительное профилирование наклонного участка на круге; d— окончательное профилирование наклонного участка на круге; е — шлифование профиля на текстолитовой пластине; ж, з — шлифование наклонного участка на заготовке; и — профиль, полученный после предварительной проверки профилированного круга на текстолитовой пластине

ром и упорной планкой стойки ползуна укладывают блок концевых мер размером 44,8 мм и начинают профилировать вогнутый участок радиусом 10,2 мм. Предварительно вручную снимают лишний слой абразивного материала, оставляя припуск 0,5 мм на окончательную обработку алмазом.

После профилирования вогнутого участка радиусом 10,2 мм устанавливают поворотный столик на угол 31°22 с помощью блока концевых мер, находящегося между роликом 8 (см. рис. 79) и упорной планкой. Затем стопор 27 вынимают из гнезда, сообщая каретке 77 возвратно-поступательное движение. Алмаз, профилируя участок под углом 31 °22' (рис. 81, е) к оси вращения круга, не должен врезаться в тело круга в точке сопряжения прямолинейного и дугового участков. Закончив профилирование, сле

дует проверить профиль круга путем шлифования пластины цветного оргстекла (рис. 81, и). Затем на станок устанавливают пуансон и предварительно шлифуют поверхность радиусом 10,2 мм и наклонный участок (рис. 81, ж, з), оставив припуск, равный 0,2 мм, для окончательной обработки.

После этого профиль пуансона шлифуют поочередно двумя профилированными кругами до тех пор, пока не будет выдержан размер 7,3±0,Q2 мм. Этот размер можно контролировать в процессе шлифования по нониусу лимба подъема шпиндельной головки или с помощью индикатора, установленного на штанген- рейсмусе.

На рис. 82 показано универсальное приспособление, предназначенное для одновременной заправки выпукло-вогнутых и наклонных поверхностей на абразив-

Рис. 82. Приспособление для одновременного профилирования наклонных и радиусных участков на круге

Рис. 83. Приемы шлифования профиля шаблона, состоящего из трех поверхностей и дугового участка большого радиуса

ном круге. Приспособление состоит из основания 1, шарнирно соединенного осью 2 со столиком 5, который поворачивается на любой угол а. На расстоянии 100 ± 0,005 мм от оси 2 в углублениях установлен и закреплен ролик 4. На верхней части плиты имеется паз и закреплены две направляющие планки 6, вдоль которых перемещается ползун 8 с кронштейном 11 и алмазодержателем 10. Перемещение ползуна 8 осуществляют валиком с головкой 3, соединенным шестеренкой, находящейся в зацеплении с рейкой, которая закреплена в нижней части ползуна 8. Кронштейн 11 с алмазодержателем 10 может перемещаться по направляющим ползуна 8 с помощью винта 9 для установки алмаза на заданный размер R . Для вращения кронштейна при профилировании радиусных участков на круге имеется маховичок 7.

На рис. 83 показан способ шлифования профиля шаблона, образованного поверхностью дуги большого радиуса. Такие профили шлифуют обычно раздельно двумя или тремя кругами. Вначале с помощью приспособления (см. рис. 79) заправляют круг по поверхности радиусом 21,2 ±0,02 мм, длина которой (рис. 83, а) превышает на 0,5—1 мм длину половины дуги профиля шаблона, а также по прямолинейному участку. После этого тис

ки 1 с закрепленным в них комплектом шаблонов 2 устанавливают на магнитную плиту 3 до упорного угольника 4 (рис. 83, б) и начинают шлифовать одну половину дуги профиля шаблона, выдерживая размер 10,8+0,01 мм. Затем тиски поворачивают и шлифуют другую половину профиля, не допуская врезания круга в ранее отшлифованный участок (рис. 83, в). Не меняя установки лекальных тисков с шаблонами, заправленный круг снимают и устанавливают круг прямого профиля высотой 10 мм и диаметром 150— 175 мм. Затем круг правят вручную по торцам зеленым карбидом кремния КЗ, при этом высоту его уменьшают до 9 мм во избежание врезания торца круга в дуговой участок или превышения размера 58,4 + 0,02 мм, так как круг работает с поперечной подачей стола. После этого шлифуют боковую сторону профиля, а после поворота тисков — другую сторону. Ширину профиля 58,4 ±0,02 мм проверяют с помощью блока плиток концевых мер.

Рассмотрим шлифование специальных вставок матриц (рис. 84, а). При шлифовании наклонных поверхностей вставки необходимо обеспечить требуемую точность обработки углов и посадочных участков наружного контура. Для этого надо точно выбрать базовые поверхно-

Рнс. 84. Приемы шлифования сложных профилей, в которых поверхности задам под углами в трех ироек- ниих и сопряжены с дугами окружностей

сти, от которых ведутся все измерения, и обработать их в определенной последовательности.

В рассматриваемом случае базами являются основание и четыре боковые стороны вставки. После строгания заготовки, имеющей форму прямоугольника, эти стороны шлифуют под углом 90е; затем размечают и фрезеруют профиль и боковые стороны, оставляя припуск 0,4— 0,6 мм на сторону, после чего вставку термически обрабатывают.

Отшлифовав после термической обработки базовые стороны и две поверхности опорных буртиков вставки, правят шлифовальный круг, устанавливают вставку 2 (рис. 84, 6) на магнитную плиту до упорного угольника 1 и приступают к чистовому шлифованию. Сначала шлифуют боковые стороны в размер 68 ± ±0,05 мм и верхнюю поверхность на высоту h . Затем с помощью заправочного радиусного приспособления, описанного выше, профилируют шлифовальный круг по дуговой поверхности, длина которой немного больше четверти длины окружности радиусом 18 мм (0,5— 1,0 мм). Это необходимо для того, чтобы получить сопряжение с полупрофилем второй половины общего профиля вставки. Приспособление снимают и устанавливают вставку 2 (см. рис. 84, 6) до упорного угольника 1 магнитной плиты. Когда одна половина профиля отшлифована, вставку переворачивают и шлифуют другую половину. В результате образуется профиль радиусом 18 мм и высотой hx (рис. 84, в). Затем приступают к шлифованию профиля, образованного поверхностью дуги радиусом 18 мм и участком, расположенным под углом 15е. Синусный столик устанавливают на заданный угол, как было описано выше.

Не изменяя положения синусного столика и вставки, заменяют фасонный шлифовальный круг плоским и шлифуют таким же образом наклонные поверхности, расположенные под углом 15 е.

Работа на трехповоротном синусном столике значительно сложнее, чем на одноповоротном, так как при одновременном двойном иди тройном повороте один из углов фактического перемещения обрабатываемой детали может не соответствовать углу, указанному на чертеже.

Поэтому при шлифовании следующих наклонных поверхностей и сопрягаемых с ними скосов, расположенных под углами в разных проекциях, требуются дополнительные технологические расчеты. Для шлифования наклонных поверхностей на стол 1 (рис. 85, а) станка укладывают тонкую точную стальную плиту 2, на которой устанавливают приспособление в такое положение, чтобы один ролик его нижней плиты уперся в угольник 9, а второй ролик — в блок плиток 70. После этого нижнюю плиту приспособления закрепляют с двух сторон прижимами 11. Затем с помощью двух блоков плиток концевых мер б и 8 устанавливают на заданные углы плиты 5 и 7. Проверив установку приспособления и вставки 3 на магнитной плите 4, приступают к шлифованию наклонных поверхностей на вставке. Сначала шлифуют одну поверхность, затем вставку переворачивают и шлифуют другую поверхность. Далее приступают к шлифованию скосов (рис. 85, б) под углом 25е. Для этого нужно подсчитать блок концевых мер и уложить его между роликом плиты 4 и нижней плитой. Следующие наклонные поверхности вставки У (под углом 15 е) шлифуют плоским кругом теми же способами, что и предыдущие поверхности (рис. 85, в). Нужно лишь дополнительно подсчитать размер блока плиток концевых мер 2 и положить его между нижней плитой 3 и роликом плиты 4. Данный способ обработки вставок матриц во много раз увеличивает производительность труда и повышает качество обработки.

На рис. 86 показан способ шлифования сложного сопряженного профиля пуансона 7 пресс-формы с двумя оформляющими вставками 8 и 9. Шлифование вогнутых оформляющих поверхностей на пуансоне со вставками производится с помощью запрофилированного выпуклого круга 3, закрепленного упорной шайбой 5 и гайкой б на шпинделе 4 плоскошлифовального станка. Для того чтобы упростить технологический процесс изготовления пуансона 7 со вставками 8 и 9 и улучшить качество их обработки, рекомендуется из-за сложности профиля производить шлифование в две операции.

Рис. 85. Шлифование вставки матрицы:

а — способ шлифования наклонных поверхностей на шлифовальном станке; б, в — схема шлифования профиля

Рис. 86. Приемы шлифования сложного сопряженного профиля сборного пуансона пресс-формы

Рис. 87. Схема расчета и рриемы шлифования сопряженных лииейио-вогиутых профилей шаблонов:

а — профиль радиуса шаблона, сопряженного с двумя наклонными прямыми линиями; б — профиль шаблона, определяемый координатными точками и пересекающимися наклонными прямыми линиями; в — приемы шлифования профиля шаблона с помощью магнитной плиты и магнитопроводящих призм

Вначале устанавливают на магнитную плиту 1 до упорного угольника 2 пуансон 7 и шлифуют кругом 3 (операция I) вогнутые оформляющие поверхности на пуансоне, при этом базой являются окна, ранее обработанные на слесарной операции. Закончив шлифование поверхности на пуансоне, его снимают, с плиты,

а круг 3 со шпинделя и закрепляют круг ПП. Затем периферией этого круга шлифуют боковые поверхности вставок и подгоняют их по месту окон пуансона 7; после этого легким ударом медного или алюминиевого молотка вгоняют вставки 8 и 9 в окна пуансона 7. Убедившись, что вставки подогнаны точно, без за-

RR + aRR + a

R

R + a

R

R + a

зора, шлифуют нижнюю опорную поверхность пуансона в сборе со вставками. Круг ПП снимают, устанавливают круг 3 и шлифуют в сборе (операция И) вогнутые поверхности на вставках, следя за тем, чтобы радиусы вогнутых поверхностей сопрягались с радиусами вогнутых поверхностей пуансона.

Определение радиуса, сопряженного с двумя наклонными прямыми на профиле шаблона, упрощается при применении вспомогательного технологического расчета размеров шаблона, что создает удобство и точность при обработке его профиля на плоскошлифовальном станке (рис. 87, а).

В первом примере (рис. 87, а) показывается, что для определения а и а требуется найти R :

мами 6 и 9, после чего рукой поворачивают влево рукоятку 11 и включают магнит; затем подводят к шаблону круг и шлифуют профиль шаблона. Шлифование профиля шаблона (см. рис. 87, а) производится способами, указанными выше, но другим запрофилированным кругом, соответствующим профилю шаблона.

§ 2. Комбинированный способ шлифования выпукло-вогнутых профилей деталей

Особый интерес представляют изображенные на рис. 88 три вида гибочных пуансонов щтампов, имеющих сложный сопряженный выпукло-вогнутый профиль. На рис. 88, а показан выпуклый профиль пуансона, определяющий угол наклона к двум дугам. Дано R, mil, требуется найти a.

Находим

а

= asin—;

2

аa sin

2

I — sin-S.

2

Во втором примере (рис. 87, б) показано, что определение координат точки пересечения наклонных прямых на профиле шаблона облегчает не только процесс расчета его размеров, но и обработку его профиля на плоскошлифовальном станке.

Дано Р и а, требуется найти т и п, где т=АС cos a; n = ACsina,

Показанная на рис. 88, б схема вспомогательного технологического расчета профиля пуансона гибочного штампа дает возможность определить координаты точки сопряжения двух дуг и расстояния между центрами этих дуг и качественно обработать на плоскошлифовальном станке сложный сопряженный профиль пуансона.

Дано R , г и а; требуется найти I, т и п.

Из A ОХОВ OB=R+(r—ay следовательно,

cos a =cos a =ОВR + rОВR + rR +(г —а)R + rR +(г —а)R + r

cos a =

cos a =

ОВ

R + r

ОВ

R + r

R +(г —а)

R + r

R +(г —а)

R + r

ЛС = -^1; т = 180° — (a + Р).sin 7

На рис. 87, в показан способ шлифования запрофилированным кругом 7 профиля шаблона 8, установленного на магнитной плите 1 между магнитопроводящими призмами 6 и 9, прижатыми к упорной планке 5. Перед началом работы магнитную плиту устанавливают и закрепляют на столе прижимами 2 и 10 (прижим 2 к упорной планке 4, закрепленной винтом), затем устанавливают шаблон (рис. 87, б) и прижимают его с двух сторон магнитопроводящими приз-

Находим

/ = (/? +г) sin a; т = г sin а;

п = г — г cos а.

Показанная на рис. 88, в схема вспомогательного технологического расчета профиля пуансона дает возможность определить координаты точки пересечения двух дуг выгнутых окружностей, сопрягающихся с вогнутой окружностью, что

Рис. 88. Схемы расчета при определении угла наклона касательной к двум дугам (а); при определении координат точки сопряжения двух дуг и расстояния между центрами этих дуг (6); при определении координат точки пересечепня двух дуг (в) и приемы шлифования профиля пуансона пресс-формы (г)

представляет собой сложный профиль, для обработки которого необходимы большой опыт и теоретические знания.

Дано R , г, а и b; требуется найти тип. Определяем вспомогательные углы а, Д и Т : '

tga =

cosp

R — b—rd

R1 + (OQi )2 — r12R (00,)

где

oo, = l/d^TiFHFTHF;7=90с —р —а.

Находим координаты точек пересечения:

m = /?sin7; n = R— /?cos7.

На рис. 88, г показаны приемы шлифования запрофилированным кругом выпуклого радиуса дуги сопряженного профиля пуансона пресс-формы с помощью лекальных тисков и электромагнитной плиты, установленной на столе плоскошлифовального станка. Для точности установки и крепления приспособления и деталей на столе станка рекомендуется с обратной стороны стола 1 закрепить установочный угольник 5 и прошлифовать его боковую выступающую плоскость. К угольнику 5 устанавливают электромагнитную плиту 2, которую закрепляют к столу прижимами 4. После этого на магнитную плиту 2 устанавливают до упорной планки б лекальные тиски 8 и включают электровилку 3 в розетку плиты. В тиски между губками устанавливают пуансон 9 и закрепляют его винтом 11, после чего с помощью маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола подводят (от руки) круг 10 и шлифуют выпуклый радиус на пуансоне 9 (см. рис. 88, а). Проверив по индикаторному устройству и контрольному штифту 7 тисков параллельность обработанной поверхности пуансона и убедившись, что выпуклая поверхность радиуса R на профиле пуансона выполнена точно, круг 10 снимают и устанавливают другой круг, запрофилированный под радиус г. Затем, не меняя установки плиты 2 и тисков 8, губки тисков раздвигают, переворачивают пуансон 9 на другую сторону и закрепляют его в тисках винтом 11; подводят круг и шлифуют поверхность выпуклого радиуса г на профиле пуансона. Наклонную плоскость под углом а (см. рис. 88, а), сопрягающую две дуги на профиле пуансона, следует шлифовать периферией круга и в синусном установочно-крепежном приспособлении или в синусных тисках.

Шлифование сложных профилей деталей с применением координатного суппорта. Изготовление приспособлений для профилирования кругов и обработка ими деталей — весьма сложная, точная и трудоемкая работа. Значительно рациональнее в ряде случаев для этого применять координатный суппорт, устанавливаемый в оптическую или обычную делительную головку. Использование координатного суппорта дает возможность обрабатывать на плоскошлифовальных станках простым кругом (плоским или радиусным) различные сложные профили деталей, состоящие из сопряженных радиусных (выпуклых и вогнутых) и прямолинейных участков. Суппорт (рис. 89) состоит из вставленной в шпиндель 7 оправки 1 с фланцем 2, каретки 3, кронштейна 4, винтов 5 и б для перемещения каретки и кронштейна во взаимно перпендикулярных направлениях. На переднем конце кронштейна можно устанавливать и закреплять обрабатываемые детали или приспособления, в которых эти детали закрепляют.

Для установки детали в требуемое при обработке положение пользуются имеющимися на винтах лимбами или, при необходимости более точной установки, блоками концевых мер. В последнем случае блоки устанавливают между специально предусмотренными выступами К,Ьи M,N.

Рассмотрим обработку профилей шаблонов, показанных на рис. 90, а и б. Обработка состоит из следующих операций.

Установка и закрепление шаблона на кронштейне.

Установка суппорта в требуемое положение для шлифования радиусного участка Rt. Эта установка-заключается в том, что точка О, должна точно совпасть с осью делительной головки. Шаблон устанавливают на базовую плоскость С (при необходимости на блок концевых мер) и прижимают торцом к плоскости Р (см. рис. 89), расстояния которых от оси вращения при нулевом положении суппорта известны и соответственно равны а и Ь. На шаблоне положение центра радиуса Rt от соответствующих базовых поверхностей должны быть заданы и составляют d, и Ь2. Для установки шаблона в исходное положение суппорт необходи-

Рис. 89. Способы шлифования сложных профилен шаблонов с применением координатного суппорта

Рис. 90. Схемы шаблонов сложного сопряженного профиля (а\ сложного сопряженного профиля (6), заданного в нолярных координатах, н определение погрешности формы дуги при шлифовании методом обработки дуговых участков профили непрофнлированным кругом (в)

мо переместить винтом б (см. рис. 89) на величину dv—а (вниз, если dx>a, или вверх, если ах/,) и винтом 5 на величину Ь2—b (от себя, если b2>b, или к себе, если b>b2\

Установка на делительном диске головки величины качания суппорта (аь «I» «V — углы радиусного участка профиля от вертикали).

Шлифование радиусного участка шаблона. Шлифование осуществляют при постепенном опускании круга и вращении головки в пределах величины угла at при возвратно-поступательном движении стола. При шлифовании периодически контролируют величину радиуса Rt с помощью регулируемого установа, настроенного на размер L, равный сумме размеров А и Rx (А — высота центров делительной головки от плоскости стола; R, — величина радиуса обрабатываемого участка). Измерение осуществляют с помощью лекальной линейки, которую прикладывают к плоскости установа В; при достижении требуемого размера Rx плоскость линейки прилегает одновременно к плоскости установа и поверхности обрабатываемого участка.

Шлифование наклонного участка профиля путем постепенного поперечного перемещения стола станка при возвратнопоступательном его рабочем движении. Необходимый угол установки шаблона достигается соответствующим поворотом и фиксацией шпинделя Делительной головки.

Установка суппорта в положение для обработки поверхности радиусом R2. Эта установка заключается в дополнительном перемещении*шаблона на величины Ьх—Ь2 и dt—d2 с помощью винтов 5 и б (см. рис. 89). Затем все повторяют в той же последовательности, как описано выше, до полного окончания обработки шаблона, с той только разницей, что для обработки вогнутых участков профиля необходим круг, заправленный по радиусу.

Сложные профили, заданные в полярных координатах (см. рис. 90, б), рассчитывают аналогично или измеряют по увеличенному чертежу. Для наладки приспособления и шлифования такого профиля необходимо: 1) установить и закрепить деталь в суппорте; 2) установить

начальную точку профиля А в вертикальной осевой плоскости шпинделя с помощью делительного диска; 3) подвести шлифовальный круг к детали и при продольной подаче прошлифовать первый участок; в этом положении зафиксировать показание нониуса винта шлифовальной головки; таким способом шлифуют последовательно все участки кривой профиля; 4) повернуть шпиндель делительной головки на угол cq между смежными радиусами-векторами; 5) опустить шлифовальную головку на величину Rt—R, прошлифовать второй участок; 6) повторяя последовательно поворот делительной и опускание (или подъем) шлифовальной головок, обработать остальные участки профиля.

Шлифование дуговых участков профилей матриц и пуансонов непрофилиро- ванным кругом получает широкое распространение. Однако считается, что при данном способе шлифования дуговых профилей вместо дуги образуется многогранник, у которого разница между радиусами вписанной и описанной окружностей даже при очень малых значениях центрального угла больше допуска на радиус шлифуемой дуги. Чтобы убедиться в ошибочности такого взгляда, достаточно сделать несложный расчет.

Допустим, что необходимо профилировать радиусный участок детали с R= =20 мм и допуском A R=0,004 мм. Допустим, что после шлифования получился многогранник, описанная окружность которого не выходит за пределы допуска (К0=К+ AR). Определим максимальный угол поворота детали а и ширину А площадки многогранника, допустимую исходя из заданных условий.

При рассмотрении многоугольника (рис. 90, в) убеждаемся, что

, аасА

2ОС2/? ’

-±=/(^+Д^ТГ^ =

= И2^А^ТД^;

где А — сторона многоугольника;

R — номинальный радиус детали;

Д К — допуск на радиус шлифуемого участка детали.

Учитывая очень малое значение величины Д2Я, принимаем Л=2-ТЯД^ Отсюда получаем

Подставляя в формулу принятые значения, имеем

I / 2 • 0.004 п

— = Г 08' 2

ИЛИ

« = 2° 17'.

Величина А будет равна 0,8 мм. Отсюда следует, что при шлифовании данным способом и соблюдении указанных условий (расчетных величин а и А) всегда может быть получена требуемая точность детали.

Приспособление для шлифования дуг больших радиусов (рис. 91, а). Шлифование деталей, профиль которых образован дугами окружностей большого радиуса (до 800 мм) и наклонными участками с углами до 70°, удобно осуществлять с помощью приспособления, показанного на рис. 91, б. Стойку 1 приспособления можно поворачивать вокруг осей 2, запрессованных в выступы основания 3. Стойку устанавливают на требуемый угол по блоку концевых мер так же, как синусную линейку. Для этого на стойке имеются призма и ролик 4. Расстояние от оси ролика до оси вращения стойки равно 200 мм и выдерживается с точностью ±0,005 мм. После установки стойку закрепляют планкой 5. Ползун б можно перемещать по направляющим вдоль стойки, точно настраивая приспособление на заданный радиус. Предварительную настройку производят перестановкой качающейся планки 7 относительно оси вращения 8. Для этого в планке на определенном расстоянии друг от друга расположены три отверстия с запрессованными в них втулками. Для придания большей жесткости планке 7 в ней имеются выемки, в которых закреплены дер

жавки для роликов 11. При движении стойки эти ролики катятся по планке 9. В нижней части поворотной планки имеются резьбовые отверстия под крепежные болты и установочные штифты 10.

На рис. 91, в показана схема установки и шлифования вогнутого участка профиля детали. Участки, профиль которых имеет форму дуги, шлифуют, слегка покачивая планку / рукой при подаче круга на деталь, а наклонные участки шлифуют, закрепив пЛанку 1 при перемещении стола станка. Выпуклый участок профиля обрабатывают аналогично, с той лишь разницей, что стойку 2 устанавливают вертикально, планку 3 снимают, а шлифовальный круг малого диаметра подводят снизу.

Особое значение шлифование по копиру имеет при изготовлении конических некруглых (например, овальных) калибров или вставок. Шлифование можно производить либо при наклонном положении обрабатываемой детали 2, либо кругом, запрофилированным на заданный угол. Практически этот способ является единственным производительным методом обработки такого рода деталей, зэк как любым другим способом некруглые конические калибры обработать очень трудно. Плоский некруглый копир 1 может быть изготовлен без особых трудношей.

Изображенная на рис. 92, а схема вспомогательного технологического расчета и измерения с помощью двух роликов сложного сопряженного профиля шаблона-полупроймы дает возможность точно и качественно обработать его на плоскошлифовальном станке. Для этого достаточно лишь использовать таблицу тригонометрических функций и рассчитать размеры профиля шаблона-полупроймы согласно приведенным ниже формулам.

Из Д О, АМ находим

~ + -р = ЛО, sin ^OtAM,

где d — диаметр ролика;

отсюда

т = 2 АО, sin ^ О, АМ — d;

ЛО,=/? —А = 60 —7 = 53 мм.

Рис. 91. Приспособление для шлифования дуг больших радиусов:

а — внешний вид; 6 — схема приспособления; в — схема установки и шлифования вогнутого участка профиля детали

Определим z_OxAM-.

AE = AC — CD + DE.

AC = /^2 —BC2=V602—252= 54,6 mm;

EF414

cos ^. FED2 cos 50°2-0,643

= —-—= 10,88 mm;

0.643

CD = tg 50° BC — 1,1917 - 25 = 29,8 мм;AE = AC -CD \DE = 54,6 - 29,8 4-4- 10,88 = 35,68 mm;

^ AEOX = 90° + 50° = 140°;

AOt _ AE .

sin 140° sin AOtE

откуда

c AE sin 140"sin ^ AO.E ==

40,

35,68 0.643 n = 0,433, t. e.

53

^AOxE — 25° 40';

^ OXAE = 180° - ^ AEOX - AOXE == 180° — 140° — 25° 40';

^0,AM= 14° 20'.

На рис. 92, б показан способ шлифования запрофилированным кругом вогнутой поверхности радиусом 60 мм в профиле шаблона-полупроймы 4, закрепленного в лекальных тисках 3, которые установлены до упорного угольника 2 на магнитной плите 7 плоскошлифовального станка. В процессе шлифования профиля шаблона-полупроймы 4 (операция I) необходимо следить за тем, чтобы при ручном вращении маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и про-

Рис. 92. Способы шлифования и измерение шаблона- полупроймы сложного сопряженного профиля: а — схема расчета и измерение сложного профиля с помошью двух роликов; б — приемы шлифования запрофилированным кругом вогнутого радиуса (операция I) в лекальных тисках; виг — способы одно- >ременного шлифования запрофилированным кругом углов и вогнутого радиуса (операции II н III) в лекальных тисках и синусном столике

дольно-поперечном перемещении стола переход круга 5 по обрабатываемой поверхности с вогнутым радиусом 60 мм в профиле шаблона-полупроймы 4 должен быть плавным, а также, чтобы торцы круга при подходе к боковым поверхностям не врезались в наклонные выступы профиля шаблона-полупроймы.

Закончив обработку, круг 5 снимают и устанавливают круг меньшей высоты, за- профилированный под радиус 60 мм, но с учетом угла наклона 50° согласно схеме ABD (рис. 92, а). После этого на магнитную плиту 1 устанавливают упорный кубик 9, прижимают к нему синусный столик 7, чтобы нижний ролик столика упирался в упорный угольник 2, а верхний ролик — на блок плиток концевых мер 8. Затем на синусный столик 7 к ролику 11 и планке 10 устанавливают лекальные тиски 3 с шаблоном-полупроймой 4. Убе лившись, что синусный столик и лекальные тиски установлены точно, не включая станок, очень осторожно вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола круг б вводят в профиль шаблона-полупроймы, включают станок и шлифуют вначале одну наклонную плоскость под угол 50° (операция Н) до сопряжения с поверхностью вогнутого радиуса 60 мм. Вращением маховичка продольного перемещения стола круг б отводят вправо и, не меняя установки синусного столика 7, лекальные тиски 3 поворачивают и устанавливают к ролику 11 и планке 10 синусного столика. Включают магнит и вводят круг б в профиль шаблона-полупроймы 4 (операция III) и шлифуют способами, указанными выше, вторую наклонную плоскость угла 50° и поверхность радиуса до сопряжения с ранее обработанной поверхностью вогнутого радиуса 60 мм. В процессе обработки црофиля в шаблоне-полупройме 4 необходимо периодически контролировать размер 50 ± ±0,01 мм с помощью двух роликов и блока плиток концевых мер.

3. Способы шлифования сборных матриц штампов и пресс-форм

Профильное шлифование сборных матриц штампов. Матрицы штампов чаще всего обрабатывают на координатно-расточных

и фрезерных станках, а затем вручную. Это связано с большими затратами труда. Внедрение универсальных приспособлений для обработки деталей различного профиля дает возможность полностью исключить такие операции, как, например, координатное растачивание, чистовое фрезерование и слесарная обработка профиля. Это позволяет значительно сократить трудоемкость изготовления деталей и улучшить качество их обработки.

На рис. 93, а показана сборная матрица вырубного штампа, рабочая часть которой имеет сложный сопряженный профиль. При обработке матрицы по профилю сначала размечают внутренний контур рабочей части, а затем приступают к фрезерованию, оставляя припуск 0,5— 0,8 мм на окончательное шлифование профиля. После этого секции матрицы термически обрабатывают до твердости HRC 58—60 с последующим отпуском, чтобы в процессе шлифования на ее поверхности не образовывались трещины.

После термической обработки секции матрицы тщательно шлифуют по наружным поверхностям, выдерживая угол 90° ± 3' между взаимно перпендикулярными плоскостями, которые являются базовыми для дальнейшей обработки. Затем алмазом с помощью синусной линейки профилируют шлифовальный круг. Сняв линейку, устанавливают обрабатываемую деталь на магнитную плиту по упору 1 и угольнику 2, как показано на рис. 93, б. Сначала шлифуют наклонный участок (операция Г) и боковую сторону В на глубину до размера 3,2 мм. Затем деталь 3 переворачивают на сторону А, прижимают ее к упору и угольнику и шлифуют другой участок профиля, выдерживая размеры 82.6 и 3,2 мм. Шлифовальный круг 4 снимают со шпинделя станка и устанавливают круг 5, заправленный по профилю впадины (рис. 93, в, операция II); установив круг и убедившись, что он занял нужное положение относительно впадины, приступают к окончательному шлифованию сопряженного участка впадины. Так как обе впадины имеют одинаковый профиль, их можно шлифовать способом кантования. Сначала шлифуют одну впадину до размера 19,5 мм, оставляя припуск 0,05 — 0,1 мм, затем деталь переворачивают и шлифуют вторую впадину до тех

Рис. 93. Схемы шлифования рабочих частей и секций матрицы штампа:

а — сборная матрица вырубного штампа сложного сопряженного профиля: б — шлифование наклонного участка профиля; в — шлифование сопряженного участка профиля впадины; г — шлифование первой половины дугового участка профиля; д, е — шлифование мелких радиусов и пазов

пор, пока не будут выдержаны общий угол 30е их профиля и размер 19,5 мм.

Закончив шлифование обоих дуговых участков впадин и проверив по нониусам маховичков поперечного перемещения стола и вертикальной подачи шпиндельной головки правильность размеров отшлифованной секции, ее снимают и проверяют на теневом проекторе. Если отшлифованные участки профиля укладываются в допуск по всем размерам, круг 5 снимают и ставят другой шлифовальный круг для обработки последующего участка профиля, образованного дугой радиусом 14 мм. Шлифование продолжают до тех пор, пока не будет выдержан размер выступа по высоте. Закончив шлифование секции матрицы по всему профилю, на станок устанавливают шлифовальный круг с прямоугольным профилем. Этим кругом шлифуют секцию матрицы снаружи, подгоняя ее размеры к размерам обоймы штампа.

При обработке второй секции матрицы сначала с помощью универсального синусного приспособления профилируют на шлифовальном круге 6 наклонные участки под углами 30 и 105°, сопрягая их дугой радиусом 2,8 мм (рис. 93, г, операция Л- Затем приспособление снимают с электромагнитной плиты, устанавливают секцию матрицы и, периодически поворачивая, шлифуют ее по профилю впадины. После этого на станке устанавливают шлифовальный круг 7 (рис. 93, д, операция П). Шлифовальный круг опускают, и как только он коснется верхней обработанной поверхности секции, отмечают показания нониуса лимба вертикальной подачи шпиндельной головки и начинают с помощью маховичка поперечного перемещения стола подавать круг на себя на такое расстояние, чтобы профилированная часть круга оказалась точно во впадине между участками, наклоненными под углом 125° и образованными дугой радиусом 2 мм.

При шлифовании наклонной плоскости под углом 125° и нижней площадки на размер 10 мм периодически поворачивают секцию; при этом выдерживают расстояние 29 мм между двумя симметричными участками профиля. Затем шлифовальный круг подают на себя и шлифуют половину участка профиля, обра

зованного дугой радиусом 2 мм. Далее, не меняя установки круга, стол с помощью маховичка подают по нониусу лимба поперечного перемещения на 16,5 мм (см. рис. 93, д, операция III) и шлифуют другую половину этого участка, периодически поворачивая секцию.

Закончив шлифование сопряженных участков профиля секции, этим же кругом шлифуют ее горизонтальные участки, выдерживая размер 4 мм. Затем шлифовальный круг 7 снимают, устанавливают плоский дисковый круг 8 (рис. 93, е), предварительно заправленный так, чтобы его толщина была на 0,02—0,03 мм меньше ширины обрабатываемого паза, равной 3 мм. Отбалансировав шлифовальный круг и проверив точность его установки относительно паза, начинают осторожно с минимальной подачей 0,02— 0,05 мм/об опускать круг (см. рис. 93, е, операция 1У). Такой способ обработки исключает разрыв шлифовального круга и образование на обрабатываемых поверхностях «завалов» в момент входа круга в паз и выхода из него.

При обработке секции матрицы по наружному контуру прежде всего необходимо шлифовать посадочные участки по месту окна в обойме, согласуя наружные размеры второй секции с размерами первой.

В примере обработки внутреннего контура сборной матрицы вырубного штампа, изображенного на рис. 94, а, вспомогательные технологические расчеты размеров сопряженного профиля вставки матрицы производят с помощью абразивного круга (рис. 94, б). Этот прием расчета более нагляден и прост, он облегчает заправку алмазом профиля на абразивном круге и шлифование одновременно двух вставок 2 сборной обоймы 1 матрицы штампа (рис. 94, в), внутренний контур которых имеет сложный сопряженный профиль, Обработка таких профилей состоит из трех основных операций и операции подгонки, т. е. шлифования наружных поверхностей вставок по месту квадратного окна обоймы /. При этом операция I является одной из сложных, так как запрофилированный круг 3 одновременно обрабатывает в профиле вставок 2 боковую и наклонные поверхности под углами 44 и 43°, сопряженные с вы-

пухлой дугой радиуса 10,21 мм. В этих случаях из-за большого размера профиля обработки рекомендуется использовать два плоских круга (рис. 94, б), предварительно притереть их торцовые поверх-пухлой дугой радиуса 10,21 мм. В этих случаях из-за большого размера профиля обработки рекомендуется использовать два плоских круга (рис. 94, б), предварительно притереть их торцовые поверх-Rfi+O,O5Rfi+O,O5

пухлой дугой радиуса 10,21 мм. В этих случаях из-за большого размера профиля обработки рекомендуется использовать два плоских круга (рис. 94, б), предварительно притереть их торцовые поверх-

пухлой дугой радиуса 10,21 мм. В этих случаях из-за большого размера профиля обработки рекомендуется использовать два плоских круга (рис. 94, б), предварительно притереть их торцовые поверх-

Rfi+O,O5

Rfi+O,O5

пости и склеить клеем 88. Затем склеенный круг надо надежно закрепить между картонными прокладками в планшайбе и установить на шпинделе плоскошлифовального станка. Это соединение двух кругов делают в тех случаях, когда отсутствуют шлифовальные круги ПП большой высоты или необходимо шлифовать одновременно несколько сопряженных профилей в оформляющих полостях деталей. Убедившись, что круг 3 надежно закреплен и хорошо отбалансирован в планшайбе на шпинделе станка, на стол устанавливают заправочное универсальное приспособление (см. рис. 79), после чего подводят алмазодержатель к кругу 3 и очень осторожно вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола станка заправляют вначале на периферии круга профиль вогнутой дуги радиусом 10,21 мм (см. рис. 94, б). Затем определяют, на какое расстояние нужно отвести алмазодержатель по оси ОХК, чтобы заправить наклонные поверхности АВ и CD под заданными углами 43 и 44°, т. е. найти размеры KN и MN.

Из схемы следует, что

KN = KE + EN = КЕ + 9,06.

В А КВЕ

KE = BEc^W.

Пользуясь формулой для определения длины хорды, получим

2ВЕ = 2 VH^R-H);

ВЕ = VH(2R — H) =

= /9,06(2-10,21 —9,06) =

= 1/93,4992"= 9,67 мм;

KE = BE ctg 44° = 9,67 • 1,0355 == 10,02 мм.

Рис. 94. Заправка профиля:

а — схема расчета при. заправке профиля на абразивном круге; б — способы операционного шлифования сложного профиля вставок сборной матрицы штампа; в — сборная матрица штампа

откуда

KN = 9,06 + 10,02 = 19,08 мм.

Аналогично определяют и MN:

MF = FC cig 43°=5,68-1,0724=6,09 мм ;

MN = NF+MF = 1,724-6,09 = 7,81 мм.

В качестве примеров приведем три способа операционной обработки шлифовальными кругами сложного сопряженного профиля вставок 2 сборной матрицы штампа (рис. 94, в). Вначале на вставках шлифуют наружные посадочные поверхности в размер 55 и 65 мм и проверяют по квадратному окну обоймы 1, ранее обработанному. После этого вставки 2 закрепляют в лекальных тисках 4 и устанавливают на магнитную плиту 7 до упора 5. Затем запрофилированным кругом 3 (операция I) одновременно шлифуют боковую и наклонные поверхности под углами 44 и 43 е, сопряженные с поверхностью выпуклой дуги радиусом 10,21 мм в профиле вставок 2 матрицы штампа; после чего, не меняя установки тисков со вставками, круг 3 снимают, устанавливают плоский круг б и шлифуют им плоскость паза (операция II) на глубину 4+0,002 мм до размера 5 мм, выдерживая длину профиля 35,4+0,05 мм. Затем круг б поднимают, и как только он коснется (появится искра) верхней плоскости вставок (операция III), шлифуют. После этого вставки снимают с тисков и, проверив весь профиль обеих вставок на микроскопе и убедившись, что они обработаны точно, согласно заданным расчетам, их запрессовывают в квадратное окно обоймы 7 (рис. 94, я). После этого шлифуют в сборе две поверхности по высоте 25 мм и посадочные боковые поверхности обоймы 7 в размер 105 и 85 мм и буртики в размер 5 мм, оставляя припуск 0,05 мм

Рис. 95. Способы шлифования ■ контроль сферических оформляющих поверхностей вставок сборной матршид пресс-формы:

а — сборная матрица пресс-формы; б — приемы шлифования сферической поверхности вставки матрицы с помощью поворотной магнитной плиты запрофилированным кругом; в — установка и крепление вставки матрицы на кубике; г — способы шлифования пазов во вставке матрицы с помощью установочного кубика и блока плиток

для подгонки (запрессовки) в сборную матрицу-держатель блока штампа.

На рис. 95, а изображена схема сборной матрицы пресс-формы, оформляющая

часть которой имеет вставку 2 сферической формы и четыре квадратные вставки 3, точно подогнанные друг к другу и запрессованные. Чтобы облегчить контроль исполнительных размеров профиля вставки 2 матрицы 1 и измерение ее в процессе шлифования, необходимо дать несколько примеров определения различных размеров дуги окружности (по длине развертки) с помощью вспомогательных технологических расчетов.

Пример 1. Найти высоту стрелки, если известно, чю радиус дуги R = 20 мм, а угол а = 60°

Длина окружности (по развертке) равна 3,140 или 2-3,14R.

Следовательно, высота стрелки дуги

CD = h =— cos -^~

60"

— 201 1 — cos \2

= 20(1 —0,86603) == 20(1 —0,86603) == 2,68 мм.

= 20(1 —0,86603) =

= 20(1 —0,86603) =

Находим длину хорды:

AB = a = 2 —— ,

2

AB = 2 V h^2R — h) .

Пример 2. Найти длину хорды, если известно. что радиус дуги R — 50 мм, а угол а — 85°.

а85°

АВ — а = 2 — = 2 - 50 sin=22

= 2 • 50 - 0,67559 = 67,56 мм.

Находим радиус дуги:

_ а2 4- 4/i* 8h '

Пример 3. Найти радиус дуги, если известно, что длина хорды о - 60 мм, а высота стрелки дуги /: - 15 мм.

„ а2 + 4h2602 + 4-152

/? = —=——= 37,5 мм

ОНв • 1D

Находим длину дуги:

Пример 4. Найти длину дуги, если известно, что ее радиус R — 80 мм, а угол а — 45°.

а45

=62,8 мм.=62,8 мм.6 = 2- 3,14 R —— = 6,28- 80- ——■ 360°360°

=62,8 мм.

=62,8 мм.

На рис. 95, б показан способ шлифования сферической поверхности вставки матрицы пресс-форм с помощью запрофи- лированного круга, так как высота круга ПП мала для заправки профиля дуги радиусом 18 мм. Прежде чем начать обработку профиля сферической поверхности, нужно в первую очередь надеть на хвостовик вставки упорное кольцо 4, затем вставить хвостовик вставки с кольцом в отверстие круглой поворотной магнитной плиты 5 и включить магнит. Квадратный корпус 7 с магнитной поворотной плитой и вставкой 2 устанавливают на электромагнитную плиту 8 до упорного угольника 7. Квадратный корпус имеет барашек 10 и винт б для его установки. Затем включают плиту и станок и вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола станка подводят круг 9 к обрабатываемой вставке 2 и очень осторожно, вращая маховичок 12 круглой поворотной магнитной плиты 5, шлифуют за- профилированным кругом сферическую поверхность радиусом 18 мм на вставке, периодически отводя круг в сторону и проверяя хорду вставки по заданным расчетным размерам 27,46 мм (рис. 95, а) с помощью микрометра. Убедившись, что вставка 2 обработана точно, станок и магнитные плиты 5 и 8 выключают. Затем круг 9 снимают и устанавливают плоский круг 13 (риС. 95, в), после чего в расточенное отверстие кубика 19 вставляют хвостовик вставки 2 и устанавливают их на электромагнитную плиту 8. Затем подбирают блок плиток 16 в пределах 8 мм и вставляют в предварительно обработанный паз вставки 2, после этого кубик 19 со вставкой 2 и блоком плиток 16 устанавливают на магнитную плиту 8 (рис. 95, в и г) до упорного угольника 11 и укладывают между угольником и блоком плиты 16 (подсчитанным) второй блок плиток концевых мер 17. Затем к торцу хвостовика вставки и кубику приставляют упорную шайбу 14 (рис. 95, г) и прикрепляют болтом 75 вставку 2 к кубику 19. Установив кубик со вставкой на магнитной плите стола и убедившись, что они точно установлены и надежно закреплены, круг 13 вводят в паз и шлифуют один паз в размер 8+0,03 мм, за-

тем поворачивают вставку 2 на 90° и шлифуют следующий паз в размер 8 + +0,03 мм и т. д. При этом периодически проверяют соосность и симметричность сторон паза по отношению друг к другу с помощью плиток концевых мер и микрометра. Закончив шлифование пазов во вставке 2, ее снимают с кубика 19 и слегка запрессовывают в отверстие плиты 1 матрицы. Затем шлифуют вставки 3 и подгоняют их по месту (квадратным окнам плиты 1 матрицы и пазам вставки 2).

На рис. 96, а изображены схема комбинированного способа шлифования и приемы контроля с помощью ролика и вспомогательных технологических расчетов профиля шлицевого пуансона сборной вставки матрицы пресс-формы. Приведем пример измерения расстояния т от нижнего основания радиусом 42 мм вставки 1 матрицы до наивысшей точки ролика 12, положенного на пуансоне 3.

Пример 5. Дано b = 35 мм, 0 60 мм, Д Ю мм, к = 20 мм. Определить т.

(d-^K)10+20

h ==-= 15 мм;

ОВ35

cosec а== 2,3333;

h15

а = 25° 23'; р = 25° 23'+ 45° — 14 = 56° 23';

АО = OB sin р = OB sin бб-1 23' = 35 • 0,83276 = = 29.156 мм

Окончательно получим

dD

т = — + ДО + — + 6 = 5 + 29,146 + 30 +

+ 35 = 99,146 мм.

Рис. 96. Комбинированный способ шлифования и контроль сложного профиля вставки матрицы пресс- формы:

а — схема расчета и контроля с помощью ролика шлицевого пуансона в сборной вставке; 6 — приемы шлифования двух наклонных поверхностей вставки под углом 28°; в — способы шлифования радиуса 42 мм на вставке двумя спаренными (склеенными) запрофилированными кругами; г — приемы шлифования запрофилированным кругом радиуса 12 мм на вставке

GN , EF .GN , EF .вс+сох.вс+сох.

GN , EF .

GN , EF .

вс+сох.

вс+сох.

На рис. 96, 6 показаны приемы шлифования периферией круга 6 наклонных поверхностей контура вставки 1, закрепленной в лекальных тисках 5, установленных к упорному угольнику 4, на электромагнитной плите 9, которая закреплена на столе плоскошлифовального станка повышенной точности.

В процессе обработки и контроля контура вставки 1 (операция I) необходимо следить за тем, чтобы наклонные поверхности, расположенные под углами 14° с обеих сторон, были строго симметричны по отношению к осевой линии пуансонов 2 и 3, а также точно сопрягались с выпуклыми дугами радиусов 12 и 24 мм, которые образуют общий угол 28° (см. рис. 96, а) и весь контур вставки пресс- формы. Закончив шлифование наклонных поверхностей на вставке 1 и убедившись, что они выполнены точно, не снимая вставку с тисков, их поворачивают на магнитной плите 9 и прижимают боковую сторону тисков 5 (рис. 96, в) к упорному угольнику 4. Затем круг б снимают со шпинделя шлифовального станка и устанавливают круг 10, запрофилированный по поверхности радиуса 42 мм. Вращая рукой маховички вертикальной подачи шпиндельной головки и поперечно-продольного перемещения стола станка, круг 10 подводят к вставке 1 (операция II) и шлифуют поверхность радиусом 42 мм. Затеи круг отводят, а вставку 1 переворачивают и закрепляют между двумя губками 7 в тисках 5 (см. рис. 96, б) с помощью винта 8. После этого круг 10 подводят к вставке 1 и шлифуют вторую часть поверхности радиусом 42 мм.

Закончив шлифование и убедившись, что радиус точно сопрягается с наклонными плоскостями угла 28°, а стороны их соосны по отношению к центрам пуансонов 2 и 3, лекальные тиски 5 со вставкой переворачивают на магнитной плите 9 и устанавливают к упорному угольнику 4 (рис. 96, г). Затем круг 10 снимают и устанавливают запрофилированный радиусом 12 мм круг II, после чего вращением вручную маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола станка круг 11 подводят к вставке / (операция III) и шлифуют ее поверхности радиусом 12 мм. Обработка второй части ра

диуса 12 мм производится, как и в приемах шлифования контура вставки, указанных выше. Закончив обработку наружного контура вставки 1, ее вынимают из тисков 5 и устанавливают на электромагнитную плиту 9. Затем периферией плоского круга 6 (см. рис. 96, 6) шлифуют на ней верхние торцовые плоскости пуансонов 2 и 3 (см. рис. 96, я), выдерживая размеры 48 + 26±0,05 мм и 68 мм.

В практике профильношлифовальных работ особое внимание уделяется деталям штампов и пресс-форм, имеющих сложный сопряженный конусообразный сферический профиль, требующих точных вспомогательных технологических расчетов при измерении их взаимного расположения конических и сферических частей профиля с помощью двух роликов и других видов измерительных инструментов, от которых во многом зависят качество обработки и долговечность штампов и пресс-форм в процессе их эксплуатации. Рассмотрим пример. По рис. 97, а находим

m = — -|- 0,02 -|—-— d + 0t02;

О^^УО^+СгК1.

В A KOjO2

О^ — ^ + ОГ+0A1;

ОМ = г \2 /\ 22 /

0vK= 10+ 10 +

+ 1/(26+ 10)а —(10 + 8)’ = 51,5 мм.

Определим

OaK=OaL+LM+PE+BC + С0х = ^- +

В ^BCE

ВС = BE tg 15° = (30 — - j-) tg 15° (30 —— 10) • 0.268 = 5,4 мм.

Ряс. 97. Способы шлпфоваяяя е пряемы контроля сложного совряжешого профиля пуансона штампа:

а — схема расчета и контроля проф'к.Ья пуансона с помощью двух роликов; 6 — приемы шлифования наклонных поверхностей на пуансоне; в, г — способы шлифования и контроля штангензубомером вершины профиля пуансона; д, е — приемы комбинированного шлифования и контроля профиля пуансона

В A DOtC

СО, == —= 10.35 1

12cos!5°2-0.966

Следовательно,

л у 20 ,16 , 20 , , . .

О2К = —+ —+ —+ 5,4 +

- 10,35=43,75 мм.

Окончательно получим

m = d + /б^+^К^ЗО + + 1^51.5®+ 43,75* =87,6 мм.

На рис. 97,6 показаны приемы шлифования заправленным кругом 5 наклонной конусообразной плоскости под углом 15°+5' и боковой поверхности профиля пуансона 4 штампа, закрепленного в лекальных тисках 3, установленных до упорного угольника 2 на электромагнитной плите / плоскошлифовального станка.

Закончив шлифование двух наклонных поверхностей под углами 15°±5' и боковых поверхностей на профиле пуансона 4 (операция I), тиски 3, имеющие штифт 6 для установки пуансона 4, снимают с магнитной плиты 1 и устанавливают на ее поверхность оправку с алмазодер- жателем. После этого заправляют периферию круга 5. Круг отводят в сторону, а оправку алмазодержателем снимают

с магнитной плиты I и устанавливают тиски 3 с пуансоном 4 (рис. 97, в); круг 7 подводят к пуансону и шлифуют его вершину (операция II), при этом периодически проверяя размер 20 мм с помощью штангензубомера 8 (рис. 97, г, операция III) и блока плиток концевых мер, выдерживают размер hx до боковой поверхности выступа и h2 — длину профиля пуансона 4 в размер 91+0,03 мм. Закончив шлифование конусообразного профиля на пуансоне 4 и выдержав все размеры, круг 7 снимают со шпинделя станка и устанавливают запрофилированный радиусом 26 мм круг 9 (рис. 97, Э), после чего лекальные тиски 3 с пуансоном 4 устанавливают на магнитную плиту 1 ю упорного угольника 2 и проверяют двутавровым контрольным угольником 10 положение в тисках пуансона 4; м г ем вращением (от руки) маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола станка круг 9 подводят к пуансону 4 (операция IV) и шлифуют вначале одну часть радиуса 26 мм, затем крут 9 постепенно (вращением маховичков) перемещают по выпуклой дуге профиля пуансона 4 вверх (рис. 97, е, операция V) и шлифуют вторую часть радиуса 26 мм, а также и боковую поверхность выступа на пуансоне. Закончив обработку первой половины радиуса на профиле пуансона 4 и не меняя установку тисков 3 на магнитной плите 7, пуансон переворачивают на вторую сторону, затем с помощью индикаторной стойки и контрольного штифта 6 тисков проверяют установку пуансона 4 в тисках и закрепляют его. Круг 9 подводят к пуансону 4 (обработка ведется указанными выше приемами) и шлифуют вторую половину радиуса 26 мм (см. рис. 97, а), строго выдерживая соосность плоскостей между площадками и выступами в размер 10 и 16+0,03 мм с таким расчетом, чтобы при сопряжении двух выпуклых дуг радиусом 26 мм на профиле пуансона получилась точная сферическая поверхность. Проверка роликами (см. рис. 97, а) взаимного расположения конических и сферических частей по всему профилю пуансона производится микрометром с помощью вспомогательных технологических расчетов, указанных выше.

Приемы шлифования пуансонов сложного сопряженного профиля

Шлифование профильных пуансонов с помощью квадратных технологических центров. Пуансоны и матрицы вырубных штампов обычно обрабатывают на строгальных и фрезерных станках, иногда на координатно-расточных станках, а затем вручную, что связано с большими затратами труда и времени.

Внедрение нового способа обработки сложных профильных пуансонов с помощью квадратных технологических центров 3 (рис. 98) и универсальных заправочных приспособлений полностью исключает ручную обработку.

Вначале на токарном станке на круглой заготовке пуансона с двух сторон протачивают выточки (рис. 98, а) для свободного выхода круга из зоны обработки. Затем на фрезерном станке на заготовке пуансона фрезеруют квадрат. После этого заготовку пуансона термически обрабатывают до твердости HRC 60—62 с последующим отпуском, чтобы в процессе шлифования она не деформировалась и на ее поверхности не образовались трещины.

После термической обработки тщательно шлифуют стороны квадратов технологических центров, которые являются базовыми поверхностями при дальнейшей установке пуансона по упору 2 электромагнитной плиты 1.

Требуемый профиль пуансона обрабатывают поэлементно (рис. 98, б), каждый раз подбирая или профилируя круг по обрабатываемому участку профиля. После обработки части профиля пуансон переворачивают, устанавливая на другие стороны квадрата и так далее, пока не будет полностью закончена обработка. Затем технологические центры отрезают и шлифуют торцы.

На рис. 99, а показан профиль пуансона, шлифование которого в обычных условиях требует много времени и не обеспечивает высокой точности.

Применение оптической головки дает большие возможности достижения высокой точности и качества при шлифовании таких профилей. Перед шлифованием профиля пуансона предварительно не-

Рис. 98. Обработка профильного пуансона:

а — схема профиля пуансона; операция III — шлифование первой угловой поверхности пуансона: операция IV — шлифование второй угловой плоскости пуансона; операция V — способы шлифования радиусов, сопрягаемых с плечиками пуансона и наклонными поверхностями угла 12 ; операция VI — приемы шлифования радиуса, образованного дугой радиуса 32 мм; операция VH — окончательное шлифование с подгонкой профиля пуансона по месту окна матрицы штампа; б — способы шлифования профиля пуансона с помошью квадратных технологических центров

Рис. 99. Шлифование пуансона:

а — схема сопряженного профиля пуансона; б — шлифование сложного сопряженного профиля пуансона в оптической головке

обходимо прошлифовать его хвостовик, поверхности которого являются базами при установке в приспособлении для прошивания контура окна в матрице штампа. Затем хвостовик пуансона закрепляют в специальной оправке оптической головки и приступают к шлифованию профиля пуансона.

С помощью лимба угловой шкалы оптической головки поворачивают пуансон вправо на угол 30е, опускают круг и шлифуют первую наклонную поверхность АС (рис. 99, а\ После этого поднимают круг и поворачивают пуансон влево на 60°. Осторожно подводят круг к поверхности ВС и шлифуют ее. Закончив шлифование наклонных поверхностей АС и СВ, круг поднимают, а пуансон с помощью лимба, угловой шкалы оптической головки поворачивают на 180°. Круг опускают, а пуансон по угловой шкале поворачивают на 30е и шлифуют наклонную поверхность KN, а затем описанным выше способом шлифуют наклонную поверхность NF.

После шлифования наклонных поверхностей использованный круг снимают и устанавливают круг, профилированный с двух сторон под углом 90е для шлифования наклонных поверхностей. При этом боковые поверхности на пуансоне шлифуют торцом этого круга. Достижение заданных размеров при шлифовании наклонных боковых поверхностей осуществляется с помощью лимбов продольного и поперечного перемещений стола станка, а также с помощью лимба подъема шпиндельной головки.

Пуансон по радиусу шлифуют в следующей последовательности. Круг, заправленный по радиусу 1,8 мм, устанавливают так, чтобы центр радиуса круга приближенно совпадал с центром радиуса заготовки пуансона. Шлифование осуществляется медленным опусканием круга на выступ пуансона до тех пор, пока кромка круга не коснется точки В. Затем круг поднимают и перемещают пуансон на расстояние 10±0,01 мм, определяемое по лимбу поперечного хода стола, после чего на пуансоне шлифуют второй дуто-’ вой участок до тех пор, пока кромка круга не коснется точки А. Круг поднимают, а пуансон с помощью лимба угловой шкалы оптической головки поворачивают

на 180° и шлифуют описанным выше способом остальные участки.

Высоту и длину пуансона контролируют в процессе шлифования микрометром.

Шлифование сложных профилей мелких пуансонов или пробойников обычными приемами связано с большими затратами времени и низким качеством выполнения из-за большого* количества переходов от наклонных участков к дуговым на профиле. Поэтому их лучше всего шлифовать на синусной или оптической делительной головке, предварительно установленной на электромагнитной плите плоскошлифовального станка повышенной точности. Для удобства обработки таких сложных профилей необходимо выполнить увеличенный чертеж профиля и рассчитать вспомогательные размеры, обозначив буквами точки переходов (рис. 100, а). Этот вспомогательный технологический расчет во много раз облегчает процесс шлифования профиля пробойника 1 и улучшает качество обработки.

Рассмотрим шлифование сложного шлицеобразного профиля на пуансоне с помощью оптической делительной головки (рис. 100, б). Вначале у обрабатываемого пуансона шлифуют на круглошлифовальном станке хвостовик, после чего его запрессовывают в отверстие конусной оправки 3. Оправку устанавливают в центре 2 на круглошлифовальном станке и одновременно шлифуют конус и наружную поверхность диаметра 9,20— 0,02 мм пуансона. Затем оправку вставляют в конус шпинделя оптической делительной головки и приступают к шлифованию профиля пуансона. Предварительно шлифовальный круг профилируют в соответствии с формой впадины под углом 36е ± 1' и периферии по дуге радиусом 2,26—0,02 мм с помощью универсального заправочного приспособления. Профилированный круг с помощью лимба поперечного хода стола станка устанавливают по центральной оси ОО впадины обрабатываемого пуансона так, чтобы вертикальная ось ОО являлась биссектрисой угла 36 е. Затем круг опускают и шлифуют плоские участки под углом 36° и дуги радиусом 2,26 мм, оставляя припуск на окончательную зачистку 0,03— 0,05 мм на сторону. Слегка зачистив впадину, проверяют игле® индикатора ее

Рис. 100. Обрябожа профиля пуансона:й- схема профиля; б— шлифование мелкого профиля в оптической юловкеРис. 100. Обрябожа профиля пуансона:й- схема профиля; б— шлифование мелкого профиля в оптической юловкеглубину и боковые поверхности TV и YW с помощью шаблона или текстолитовой пластинки, шлифованной запрофилиро- ванным кругом. Записав показания лимба, круг поднимают, а делительный угломерный диск оптической головки поворачивают влево и устанавливают по окулярной секундной шкале на угол 72 У Г (54г -г 18 ). Затем круг опускают и шлифуют наклонную поверхность SR впадины и дуговой участок радиусом 2,26 мм. не доходя до точки С на 0,1 —0,2 мм, после чего круг поднимают, а оптическую головку поворачивают вправо на угол 144 (90° + 54°) и шлифуют вторую наклонную поверхность ZX впадины и дугообразную

Рис. 100. Обрябожа профиля пуансона:

й- схема профиля; б— шлифование мелкого профиля в оптической юловке

Рис. 100. Обрябожа профиля пуансона:

й- схема профиля; б— шлифование мелкого профиля в оптической юловке

поверхность радиусом 2,26 мм, не доходя до точки В на 0,1—0,2 мм для окончательного шлифования двух наклонных поверхностей ВЛ и ВС. Окончательное шлифование участков DA и ВС под углом 10° ч Г производится с помощью оптической головки способом, описанным выше.

Шлифование дугообразной поверхности радиусом 3,5—0,02 мм производится кругом, профилированным по вогнутой дуге. Размеры па выступах ВЛ, ST и VX контролируют с помощью микрометра.

Перед шлифованием профиля двена- дцатишлицевого пуансона с жесткими до-

Рис. 101. Обработка профиля пуансона:Рис. 101. Обработка профиля пуансона:о схема профиля; 6 — шлифование двенадпатишлицевого профиля в делительной i оловксо схема профиля; 6 — шлифование двенадпатишлицевого профиля в делительной i оловкспусками (рис. 101, а) необходимо профилировать круг по форме впадины между шлицами. Для шлифования пуансон вставляют в конус шпинделя оптической юловки с конусом Морзе 5 (технологическим) и зажимают центром бабки, установленной на столе станка. При этом ось симметрии двух противоположных впадин должна занять горизонтальное положение. В этом случае одна из осей симметрии впадин будет расположена по вертикальной оси. Профилированный круг вводят во впадину так, чтобы он коснулся одновременно сторон EF и МН (рис. 101.6) и дугообразной поверхности радиусом 13,10 мм. Не меняя положения круга, оптическую головку поворачивают

Рис. 101. Обработка профиля пуансона:

Рис. 101. Обработка профиля пуансона:

о схема профиля; 6 — шлифование двенадпатишлицевого профиля в делительной i оловкс

о схема профиля; 6 — шлифование двенадпатишлицевого профиля в делительной i оловкс

вправо на угол 30° и шлифуют сторону DC и дугу ВС.

Поворачивая оптическую головку с пуансоном на угол 30° от первоначального положения в противоположную сторону, можно проверить симметричность расположения впадин. В случае погрешностей в расположении впадины шлифовальный круг перемещается в соответствующем направлении. После того, как будет достигнуто нужное положение круга, шлифуют все восемь впадин пуансона до одного и того же показания лимба вертикальной подачи шпиндельной головки и углового перемещения оптической головки. Шлифование ведется за несколько проходов до получения шири-

102

Рис. 102. Обработка профиля пуаисопа:

а — схема профиля; б— шлифование многоступенчатого профиля в делительной головке;,», г— шлифование сророн впалин

ны шлица 4,22 -0,02 мм. При окончательном шлифовании профиля впадин рекомендуется последовательное шлифование одинаковых впадин с одинаковой формой (например, первая — четвертая впадины, вторая — пятая и т. д.) при неизменном положении шлифовального круга по высоте.

Затем крут снимают и устанавливают круг прямого профиля высотой 8 мм, вручную заправляют торцы на высоту 4 0 5 мм. Оптическую головку перемещают вправо, устанавливают приспособление для профилирования на круге дуги радиусом 8.17 мм. Приспособление сни

мают, круг поднимают, а головку устанавливают в первоначальное положение и шлифуют остальные впадины.

Шлифование профиля пуансона с высокой точностью, который имеет форму вогнутого правильного многоугольника (рис. 102, а), рекомендуется осуществлять с помощью оптической головки и двух видов кругов.

Перед шлифованием профиля пуансона предварительно шлифуют его хвостовик, после чего устанавливают на шпиндель шлифовального станка круг ПП средней твердости и вручную заправляют его торцы. Затем шлифуют все впадины про-

филя пуансона (рис. 102, 0 с припуском 0,05—0,1 мм на окончательную обработку профиля. После этот круг снимают и устанавливают круг мелкозернистый.

Окончательно профиль пуансона шлифуют в несколько проходов. Вначале шлифуют одну сторону впадины (рис. 102, в), затем, записав показание угломерной системы оптической головки, начинают шлифовать другую сторону впадины (рис. 102, г), выдерживая размеры 3,6— 0,01 мм, 9,5—0,02 мм и углы 18° ± Г и 36° ±2'. При этом пуансон расположен с другого торца круга. Наружный диаметр 12^0,01 мм проверяют по микрометру.

Пуансоны и секции матриц роторных штампов, обработанные фасонным шлифованием

Профильное шлифование пуансонов и матриц роторных штампов. Пуансоны и матрицы, состоящие из отдельных сегментов для роторных штампов и обработанные фасонным шлифованием на плоскошлифовальных станках, во много раз экономичнее и долговечнее, а стойкость их в 40—50 раз выше, чем стойкость аналогичных штампов, изготовленных вручную. Например, пуансоны и матрицы роторного штампа, изготовленные профильным шлифованием из стали XI2, имеют стойкость при вырубке деталей из трансформаторного железа от 250 000 до 500 000 шт. На рис. 103, а и б показаны форма профиля и размеры пуансонов роторного штампа.

Первый способ обработки фасонным шлифованием профиля пуансона роторного штампа на плоскошлифовальном станке. Отшлифовав базовые поверхности заготовок пуансонов / (операция £ на рис. 104 не показана), их укладывают на магнитную плиту в ряд один к другому, прижимая плоскостью А к упорному угольнику 2. После этого обычным кругом, ширина которого не должна превышать 7 — 8 мм, хорошо заправленным торцом шлифуют выступы (в виде плечиков, чтобы удобнее было проверять микрометром размеры шлифуемых участков (операция II).

Вначале шлифуют с двух сторон торец

Рнс. 103. Форма профиля (с) и размеры пуансонов роторного штампа (б)

и поверхность уступа до размера 18,6 мм на глубину 4,6 мм. В результате образуется выступ толщиной 2 мм, симметрично расположенный относительно оси пуансона. Затем начинают шлифовать наклонные участки. Для этого на магнитную плиту станка устанавливают до упорного угольника 2 синусный столик 3 с электромагнитной двухповоротной плитой 5, предварительно придав ему с помощью концевых мер наклон 6°. На плиту 5 кладут магнитопроводящую плиту и пу-

Рис. 104. Схема шлифования профиля пуансона роторного штампа. Операция II — шлифование с двух сторон поверхности и торцов уступа

104

ансоны I (операция III). Отшлифовав одну наклонную поверхность и убедившись, что технологический расчетный размер /1] выдержан, приступают к шлифованию другой наклонной поверхности. Для этого пуансоны переворачивают так, чтобы плоскость Д упиралась в плиту 4, а нижняя плоскость выступа ложилась на пластину 6, отшлифованную в размер 4,6 мм (операция IV). Такая установка сложных деталей обеспечивает не только хорошую устойчивость при обработке и контроле, но и соосность сторон по отношению к осевой линии профиля пуансона.

Закончив шлифование двух наклонных поверхностей и проверив размер /12, шлифуют участки, профиль которых образован дугой радиусом 3,2 мм. Для этого, не изменяя установки синусного столика с уложенными на нем пуансонами, стол станка отводят в такое положение, чтобы на магнитную плиту можно было поставить заправочное приспособление, и соответствующим образом профилируют шлифовальный круг. Профилирование лучше всего производить так, чтобы на периферии круга предварительно получить выемку, имеющую форму полуокружности. Для этого толщину круга доводят точно до 6,4 мм. После профилирования толщину круга уменьшают с одной стороны до 3,2 мм. Такой способ профилирования на круге выемки, соответствующей четверти окружности, отличается простотой и точностью.

При шлифовании пуансона кругом, заправленным таким образом (операция V), необходимо следить за точностью сопряжения обрабатываемого участка с другими участками профиля, а также за тем, чтобы шлифовальный круг не врезался в пуансон.

Круг для обработки участка профиля, образованного дугообразной поверхностью радиусом 3,2 мм (операция VI), профилируют с помощью заправочного приспособления, которое устанавливают на стол станка до упорного угольника 2. Обрабатываемый пуансон кладут на магнитопроводящую призму 8, устанавливаемую по упорному угольнику 2 и блоку концевых мер 7. Ось симметрии пуансона должна точно совпадать с осью симметрии профиля шлифовального круга, т. е. при установке пуансона относительно

Рис. 105. Форма пуансонов и сы ментов роторныхРис. 105. Форма пуансонов и сы ментов роторныхштампов, собранных в обоймештампов, собранных в обойме

Рис. 105. Форма пуансонов и сы ментов роторных

Рис. 105. Форма пуансонов и сы ментов роторных

штампов, собранных в обойме

штампов, собранных в обойме

стола и круга должно быть точно выдержано расстояние В. Для большей устойчивости пуансон кладут на стол станка и прижимают к нему пластину 9. В процессе шлифования следует периодически проверять общую длину пуансона (20,35 мм).

Закончив шлифование участка профиля (рис. 104), образованного поверхностью радиусом 3,2 мм, на станок устанавливают круг и профилируют его по поверхности радиусом 2,5 мм. После этого приспособление снимают и на его место устанавливают до упорного угольника 2 магнитопроводящую плиту 4 и пуансоны 1, на которых шлифуют участок профиля, образованный дугой радиусом 2,5 мм (операция VII). После окончательной обработки по всему профилю пуансоны контролируют на теневом проекторе или с помощью двух выработок.

Пуансоны 1 и матрицы 2 (рис. 105, а и б), собранные из сегментов в обойме, изготовленные из стали Х12 и обработанные фасонным шлифованием, имеют стойкость от 1 до 5 млн. шт. деталей. При этом рабочие части матрицы и пуансонов работают до самого износа без ремонта штампа (только шлифуют их поверхности).

Рис. 106. Способы последовательной операционной обработки пуансонов для мелких роторных штампов

Второй способ обработки фасонным шлифованием профиля пуансона роторного штампа (рис. 106), основанный на использовании магнитопроводящих призм, специально изготовленных для этих работ. Применение призм особенно выгодно и экономично при серийном изготовлении роторных и статорных штампов в электропромышленности и приборостроении.

Отшлифованные базовые поверхности заготовок пуансонов 1 (рис. 106,11) укладывают на магнитопроводящую призму 4 по несколько штук (в зависимости от длины призмы) в ряд и прижимают плоскостью В к магнитопроводящей призме 2, установленной на электромагнитной плите, и к угольнику 3. После этого обычным кругом с хорошо заправленным торцом шлифуют поверхность А (операция II); затем пуансон 1 снимают и укладывают на магнитопроводящие призмы 5 и б, имеющие другой угол наклона; шлифуют плоскость Б (операция III) до размера 6,7 мм. Закончив шлифование вторых наклонных плоскостей под углом 25° и проверив размер 6,7 мм, приступают к шлифованию участков, профиль которых образован дугой радиусом 6,2 мм. Для

этого вначале снимают с плиты призмы и поднимают круг так, чтобы можно было поставить приспособление, и соответствующим образом профилируют шлифовальный круг.

Профилирование лучше всего производить так, чтобы на периферии круга получилась выемка, равная четверти окружности, и участок, наклоненный к оси вращения круга под углом 25—30е, с тем, чтобы при шлифовании не было врезания в пуансон (рис. 106, IV). Затем снимают приспособление с плиты и устанавливают магнитопроводящую призму 4 и кубик 8, между которыми помещают ролик 7 для того, чтобы торец пуансона 1 упирался в ролик, а не в плоскость кубика, так как в последнем случае получится неправильное сопряжение (операция IV).

Закончив шлифование первого дугообразного участка пуансона 1, приступают к шлифованию второго участка, чтобы получить на нем всю дугу радиусом 6,2 мм (рис. 106,V). При шлифовании пуансона кругом, заправленным таким образом (операция V), необходимо следить за точностью сопряжения обрабатываемого участка профиля, а также за тем, чтобы шлифовальный круг не врезался в пуансон. Закончив шлифование

x=(2rctg ^~)-2L tga

Ряс. 107. Схема контроля профиля пуансона роторного штампа в процессе шлифования:

а — профиль пуансона; б — измерение толщины профиля пуансона с помощью роликов; в, г, д — измерение боковых наклонных поверхностей профиля пуансона с помощью роликов, контрольного угольника, магнитопроводящих призм и индикаторной головки; е. ж, з, и — измерение общего профиля пуансона, сопряженного с поверхностью плечика с помощью ролика, магнитопроводящих призм, шаблонов-выработок и шаблонов-полупройм

полного участка радиусом 6,2 мм на пуансоне, устанавливают приспособление и профилируют круг по поверхности радиусом 3,4 мм. После этого приспособление снимают, устанавливают до угольника 3 магнитопроводящую призму 2,

призму 4 и прижимают кубиком 9 пуансон 1, после чего шлифуют участок профиля, образованный поверхностью радиусом 3,4 мм (операция VI).

Аналогично шлифуют и второй участок профиля пуансона, образованный ду-

где а = 80°;где а = 80°;ODSin т = "ГД sinODSin т = "ГД sinНаходимНаходимРяс. 108. Схема расчета и способ шлифования калибров типа «ласточкин хвост» и приемы измерения их профиля с помощью роликов:а — приемы контроля одношлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; 6 — приемы контроля двухшлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; в — способы шлифования шлицевого калибра в приспособлении с оптическим угломерным устройствомРяс. 108. Схема расчета и способ шлифования калибров типа «ласточкин хвост» и приемы измерения их профиля с помощью роликов:а — приемы контроля одношлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; 6 — приемы контроля двухшлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; в — способы шлифования шлицевого калибра в приспособлении с оптическим угломерным устройством

где а = 80°;

где а = 80°;

OD

Sin т = "ГД sin

OD

Sin т = "ГД sin

Находим

Находим

Ряс. 108. Схема расчета и способ шлифования калибров типа «ласточкин хвост» и приемы измерения их профиля с помощью роликов:

а — приемы контроля одношлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; 6 — приемы контроля двухшлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; в — способы шлифования шлицевого калибра в приспособлении с оптическим угломерным устройством

Ряс. 108. Схема расчета и способ шлифования калибров типа «ласточкин хвост» и приемы измерения их профиля с помощью роликов:

а — приемы контроля одношлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; 6 — приемы контроля двухшлицевого ласточкообразного калибра с помощью двух роликов; в — способы шлифования шлицевого калибра в приспособлении с оптическим угломерным устройством

гой радиусом 3,4 мм (операция VII). Для этого необходимо проверять выработками профиль сопряжения и следить за тем, чтобы были выдержаны размеры выступа 2 и 3 мм. Следует добавить, что в процессе шлифования необходимо периодически контролировать профиль пуансона 1 с помощью роликов 2, контрольного угольника 3, индикатора 4, магнитопроводящих призм 5, шаблонов б согласно технологическим расчетам (рис. 107).

Шлифование поверхностей шлицевых пуансонов, сопряженных с окружностью

Обрабатывая пуансоны типа «ласточкин хвост», рекомендуется делать вспомогательные технологические расчеты, облегчающие и упрощающие приемы измерения профилей и улучшающие качество и точность обработки. Покажем на схемах рис. 108, а и 6 два примера расчета и контроля шлицев пуансона 1 типа «ласточкин хвост».

Пример 1. Определить равномерность расположения наклонных сторон одного шлица, выдерживая размер 75 1 0,01 мм с помощью двух роликов (рис. 108, й).

Получаем

/ dт = 2lKO1 + —

где КО, -- ОО, sing

в дооо,

р= у--7 = 4О°-Т,

OD = ОЕ — ED; ED = ЕА + AD;

OD - ОЕ — EF ctg—

2 2sin~!L

2

OD = 65 — 37.5 ctg 40° ——= 65 —

2 sin 40°

-37'5',<92—5^Г-««001 = /?+-£- = 55 + 10 = 65 MM.

Следовательно,

4,6

sin к = —— -0,6428 = 0,0455;7 = 2° 35';

65

тогда

КО, = 65 sin (40° — 7) = 65 sin 37° 25';

КО! = 65 • 0,607 = 39,4 мм.

Таким образом,

т = 2КОХ + d = 2 ■ 39.4 + 20 = 98.8 мм.

Пример 2. Проверка равномерности расположения двух шлицев с помощью двух роликов (рис. 108, б).

Определяем размер / d т = 2 + 001 \ 2

d

ОО, = R + — = 70 + 8 = 78 мм;

^ О,ОР = 60° — ^ SOO,; ^ АВС = 30°.

В △ 050]

^ ОВО, = 180° — ^ АВС = 150°;

АС

OB = R — АВ — АК — К; АВ = .-

sin 30°

d16

=== 16 мм;

2sin30°2-0,5

АК = KE cig 30° = 10- 1,732= 17,32 мм.

Находим

KD = R — R cos /DOF = R (1 — cos /DOF);

FKsin /DOF =;

R

cos /DOF V 1 (sin DOF)2 ; откуда

KD = R^X_y Х-^-Р-

— v R^—FR2 = 70 — У 702 — 102 = 70 —

— V 4800 = 0,72 мм.

Таким образом,

OB = 70 — 16— 17,32 — 0,7 = 35,95 мм.

В ЛОВО,

ОВ ОО,

sin /В0,0 sin /ОВОХ

OB OOi

sin /ВОХО sin ^(180° — ABC)

OBOOt

—7Г7Г — —.„ " ; Sin /BOVO = sin /OXO sin /ABC

OB sin 30°35,96- .0,5

=== 0,230 mm;

/BOXO = 13° 20'; /BOOi = 180° — /0B0x - — zB0x0 = 180° — 150° — 13° 20' = 16е 40';

/ОХОР = 60° — 16° 40' = 43° 20'

Окончательно получаем

m = 21— + ОО, cos43° 20'1 = 2(8 +

4-78 • 0,728)= 128,788 мм.

Шлифовать шлицевой пуансон удобно и просто в специальном оптическом делительном приспособлении (рис. 108, в), установленном и закрепленном болтом б на столе 2 плоскошлифовальпого станка повышенной точности. Перед началом обработки профиля пуансона / в первую очередь необходимо запрофилировать круг 16 соответственно профилю пуансона, затем на хвостовик пуансона 1 надеть и закрепить хомутик 3 с винтом 11, после чего пуансон установить в центр 8 шпинделя оптической головки 5, прижать его центром 17 задней бабки 19 и закрепить пиноль бабки ручкой 18; поводок хомутика 3 вставить в паз патрона 10 и закрепить его стопорными винтами. Если пуансон надежно закреплен в приспособлении, круг 16 запрофилирован правильно и не касается стенок защитного кожуха, плотно закрывают крышку 15 кожуха и закрепляют ее и щиток 13 (пылеуловитель) винтом 12. После этого очень осторожно вращением вручную маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки 14 и продольно-поперечного перемещения стола 2 станка круг 16 подводят к обрабатываемому пуансону, слегка освобождают от зажима рукоятку 4, давая свободное вращение угломерному устройству, вмонтированному в оптической головке 5. Наблюдая в лупу 9 оптической головки 5, очень осторожно, поворачивая левой рукой рукоятку 7, а правой рукой вращая маховичок вертикальной подачи шпиндельной головки 14, вводят круг 16 во впадины между шлицами пуансона; вначале шлифуют поверхность диаметра пуансона, а затем и наклонные поверхности шлицев, при этом периодически проверяют профиль и шлицы с помощью двух роликов и микрометра. Если профиль пуансона обработан точно, срезают тех-

Рис. 109. Схема расчета и способы шлифования и контроля шлицевого калибра:а — приемы контроля двухшлицевого калибра с помощью двух роликов; б — шлифование шлицевого калибра у синусной делительной головке; в — схема шлифования шестишлицевого калибраРис. 109. Схема расчета и способы шлифования и контроля шлицевого калибра:а — приемы контроля двухшлицевого калибра с помощью двух роликов; б — шлифование шлицевого калибра у синусной делительной головке; в — схема шлифования шестишлицевого калибра

Рис. 109. Схема расчета и способы шлифования и контроля шлицевого калибра:

а — приемы контроля двухшлицевого калибра с помощью двух роликов; б — шлифование шлицевого калибра у синусной делительной головке; в — схема шлифования шестишлицевого калибра

Рис. 109. Схема расчета и способы шлифования и контроля шлицевого калибра:

а — приемы контроля двухшлицевого калибра с помощью двух роликов; б — шлифование шлицевого калибра у синусной делительной головке; в — схема шлифования шестишлицевого калибра

нологические центры и передают их слесарю-инструментальщику на сборку штампа.

При обработке многогранных и шлицевых пуансонов необходимо следить за точностью расположения шлицев и граней и соблюдать параллельность сторон шлицев между собой и относительно оси пуансона. Как и в предыдущих приемах обработки пуансона типа «ласточкин хвост», для данных пуансонов, имеющих прямоугольные шлицы, также рекомендуются вспомогательные технологические расчеты при измерении относительного расположения шлицев с помощью двух роликов (рис. 109, а).

Определяем

;п = О,О2 Н2А,

где d -= 12 мм — диаметр ролика.

В △ АООХ

AOt = 5 -|- 6 = 11 мм;

ООХ = 32(6 — 38 мм;

sin ЛОО, = -^- = — = 0,299;

ОО, 38

^ЛОО,= 17 20'.

Следовательно,

^DOO, = 30° — 17° 20' = 12° 40';

В △ ОВО2

В02=74-6=13мм; ОО2=324-6=38 мм;

sin ^В002 = -^- = — - 0,342;

ОО2 38

^В00г = 20°.

Следовательно,

^ЕООг = 57° — 20° = 37°;

^0,002 = 180° — ^D00x 4- ^Е002) = = 180° — (12° 40' 4- 37°) = 130° 20';

отсюда

^0,0С = ^СОО2 = -152120^ = 65° 10'.

Расстояние между центрами роликов

0,02 = 20,0 sin ^О,ОС = 2 - 38 • 0,908 = = 69 мм.

Таким образом, размер по микрометру

т = ОА+ 2у = 69 + 12 = 81 мм.

Использование синусной делительной головки значительно упрощает шлифование. Задняя 2 (рис. 109, Q и передняя 1 бабки синусной делительной головки смонтированы на плите 8. На передней бабке 2 есть делительный диск 4 с роликами 5, симметрично расположенными по его диаметру строго под углом 90°. Под роликами 5 на плите расположена опорная планка 7, на которую при настройке на определенный угол кладут блок плиток концевых мер. Расстояние от верхней плоскости планки 7 до оси делительной головки для данной головки — постоянная величина, которую маркируют на лицевой стороне плиты. При выполнении менее точных работ можно пользоваться имеющимися на диске шкалами с ценой деления 1 °. Наличие дополнительных десятичных нониусов позволяет отсчитать углы поворота с точностью 5'.

Рассмотрим способ шлифования шес- тншлицевого пуансона 3 (рис. 109, в). Шлифовальный круг 6 профилируют в соответствии с формой шлицев с помощью универсального приспособления, описанного выше. Обрабатываемый пуансон 3 устанавливают в центрах синусной делительной головки так, чтобы два противолежащих шлица находились на горизонтальной оси, а один на вертикальной оси. Круг вводят во впадину так, чтобы он коснулся одновременно обеих ее сторон. Слегка зачистив впадину, проверяют индикатором или микрометром расположение данного шлица. Если он расположен правильно, точки пересечения боковых сторон впадины должны быть на одной высоте с наружной окружностью пуансона. Если же одна из этих точек выше другой, круг нужно переместить в направлении к высшей точке.

Контроль установки круга по центру калибра применим только при черновом шлифовании. Точная проверка положения шлица осуществляется поворотом пуансона на угол, при котором проверяемая сторона шлица займет горизонтальное

положение. Угол поворота головки 4 контролируют блоком концевых мер 9. Поворачивая пуансон на тот же угол, но в другом направлении, можно проверить симметричность расположения шлицев. При обнаружении погрешностей в расположении шлицев шлифовальный круг перемещают в соответствующем направлении. Установив шлифовальный круг в нужное положение, шлифуют в несколько проходов до достижения заданной ширины каждый из шести шлицев, учитывая припуск на доводку.

Измерение такими способами шлицев пуансонов ласточкообразной и прямоугольной формы с использованием вспомогательных технологических расчетов в процесс» обработки в оптическом делительном приспособлении обеспечивает высокую точность: для линейных размеров ± 0,005 мм, для углов ±5' и +10—30".

Способы шлифования (заточка) рабочей поверхности пуансон-матрицы, собранной из отдельных секций в обойме, представляют большой интерес, так как существующие методы шлифования рабочих поверхностей на матрицах и пуансонах мелких штампов непроизводительны и неудобны из-за того, что колонки штампа мешают затачивать матрицы в сборе. В этих случаях матрицу часто приходится снимать с плиты штампа для шлифования ее поверхности и ставить на прежнее место, что не всегда удастся сделать точно, так как отверстия, ранее развернутые под запрессовку контрольных штифтов, разработались и при креплении матрицы к плите штампа отжимают ее в сторону так, что между внутренним контуром матриц и пуансонами нарушается центрирование, на деталях получаются заусенцы из-за того, что между оформляющими окнами собранных секций в обойме матрицы и пуансонами образовался неравномерный зазор. Поэтому рабочие поверхности многогнездных пу- ансон-матриц // (рис. ПО, я), собранных, из отдельных секций 12, рекомендуется затачивать в собранном виде с помощью абразивного кружка 10, закрепленного гайкой 13, на удлиненной оправке 9 (рис. НО, б), установленной в шпинделе 8 плоскошлифовального станка. Перед началом шлифования проверяют крепление

Рис. 110. Шлифование поверхноста луансон-мазрицы штампа в сборе (а) и схема шфавки с абразивным кружком и пуансои-матрицы, показанных в разрезе (6)

болтами 3 электромагнитной плиты 2 на столе / плоскошлифовального станка; затем торцом круга слегка шлифуют упорную поверхность угольника 4 и поверхность магнитной плиты 2, устанавливают до упорного угольника 4 плиту 5 штампа и включают магнит. С помощью маховичка поперечного перемещения стола отводят шпиндельную головку 7 и

устанавливают на шпиндель 8 оправку 9 (рис. 110, б) с абразивным кружком 10, закрепленным гашиш 13. Вращая маховички вертикального, поперечного и продольного перемещения стола и шпиндельной головки, подводят к рабочей поверхности пуансон-матрицы 11 абразивный кружок 10 и очень осторожно между колонками б шлифуют ее поверхность.

Рис. 111. Шлифование (заточка) поверхности матрицы штампа в сборе

На рис. 111 показан второй метод шлифования периферией круга 10 сборной матрицы 12 со вставками 11, предназначенной для вырубки деталей из трансформаторного железа. Этот метод удобен и экономичен благодаря тому, что в нижней плите 5 штампа имеется только одна направляющая колонка 13, а вместо второй колонки на нижней плите блока штампа запрессована направляющая втулка 7, которая закреплена винтом 6. Другая

колонка запрессована на верхней плите блока штампа. Это дало возможность, не снимая матрицу 12 со вставками 11 с нижней плиты штампа, затачивать поверхности в собранном виде. Прежде чем приступить к шлифованию (заточке) рабочих поверхностей обоймы со вставкой, необходимо проверить жесткость крепления болтами 3 магнитной плиты 2 на столе 1 плоскошлифовального станка, после чего с магнитной плиты снимают

упорный угольник и кругом 10 слегка шлифуют ее поверхность; затем на нее укладывают двухтавровый угольник 4 и плиту 5 штампа так, чтобы боковая поверхность плиты штампа была прижата к двутавровому угольнику. Если плита штампа точно установлена на магнитной плите, включают станок и с помощью маховичков поперечной и продольной подач стола подводят плиту штампа к кругу 10 и очень осторожно, вращая маховичок вертикальной подачи шпинделя 8 и опуская круг на обойму матрицы 12, начинают шлифовать ее поверхность с таким расчетом, чтобы круг 10 с оправкой 9 и выступ шпиндельной головки проходили между колонкой 13 и втулкой 7, не задевая их.

Внедрение методов шлифования матриц и пуансонов в сборе позволило повысить качество сборки штампов и увеличить производительность труда, а также срок эксплуатации штампов.

§ 7. Обработка алмазными кругами твердосплавных пуансонов и матриц штампов

С внедрением в промышленность различных типов алмазных кругов представляется возможность использования их и на шлифовальных станках. В процессе шлифования аЛМазными кругами можно получить очень высокий класс точности изготовления обрабатываемых поверхностей твердосплавных деталей.

Алмазные круги изготовляют на бакелитовой и металлической связках. Круги с бакелитовой связкой в большинстве случаев применяют для чистового шлифования деталей небольших размеров. Эти круги изнашиваются быстрее кругов на металлической связке, но легче поддаются правке.

Алмазные круги на металлической связке (в основном бронзовой) более производительны в работе и дольше сохраняют постоянство профиля. Их применяют чаще для предварительного шлифования, но при малой подаче они могут быть пригодны и для окончательной обработки и доводки профиля твердосплавных деталей. При предварительном шлифовании применяют алмазные круги зернистостью А5О-А25 (ГОСТ 9206 - 70). Для чисто

вого шлифования используют круги зернистостью А12. Для шлифовально-доводочной обработки (при припуске на обработку 0,02 — 0,03 мм) применяют алмазные круги зернистостью АЮ, которые позволяют получить параметр шероховатости Ra = 0,32-?-0,16 мкм (9-й класс), и круги зернистостью Аб, если параметр шероховатости Ra обработки должен соответствовать 0,164-0,08 мкм.

Для шлифования алмазными кругами штампов, оснащенных твердым сплавом, обычно оставляют припуск 0,1—0,2 мм. Однако при обработке пластифицированных заготовок после спекания твердого сплава чаще всего получают значительно больший припуск. В этих случаях при обработке на плоскошлифовальных станках применяют предварительное шлифование кругами из зеленого карбида кремния твердостью М и зернистостью 40 для черновой обработки и кругами зернистостью 25 для окончательной обработки.

Стойкость вырубных штампов, оснащенных твердыми сплавами, значительно выше стойкости стальных штампов.

Изделия из твердых сплавов получают спеканием отформованных под прессом смесей, состоящих из порошков карбида вольфрама и порошков кобальта или никеля, замешанных на каучуковом клее. Для получения твердосплавных пластифицированных заготовок в смесь добавляют пластификатор. После прессования заготовки подвергают неполному (предварительному) спеканию и механической обработке. Пластифицированные заготовки при резании дают чешуйчатую или сливную стружку. Обработанная поверхность таких заготовок получается чистой, а ребра — острыми, без выкрашивания. Для обработки пластифицированных заготовок следует применять острозаточенный инструмент с передним углом 15—20° и задним 8—10°. При использовании затупленного инструмента происходит выкрашивание заготовки и ухудшается шероховатость поверхности, инструмент из быстрорежущей стали быстро тупится и необходима частая переточка. Поэтому рекомендуется применять твердосплавный инструмент. Заготовки следует осторожно зажимать в цанге или укреплять на оправке, так как при сильном зажиме они могут быть раздавлены или сломаны.

Рнс. 112. Приемы ■икфовмца фаеошвяи алмазным кругам радиуса пуансона аггамааРис. 113. Преемы шлифования алмазным кругом пазов ■ гмерлоеззлавиых пуансонахРяс. 114. Приемы тцлтфовашш встав™ матрицы оажеаюго штампа:а — шлифованная твердосплавная вставка матрипы ножевого штампа; 6 — процесс шлифования вставка алмазным кругомРас. 115. Способы шлифования вставок матриц штампа:а — обработанный профиль твердосплавных вставок матриц штампов; 6 — шлифование профиля вставок матрипы штампа с одной установкиРнс. 112. Приемы ■икфовмца фаеошвяи алмазным кругам радиуса пуансона аггамааРис. 113. Преемы шлифования алмазным кругом пазов ■ гмерлоеззлавиых пуансонахРяс. 114. Приемы тцлтфовашш встав™ матрицы оажеаюго штампа:а — шлифованная твердосплавная вставка матрипы ножевого штампа; 6 — процесс шлифования вставка алмазным кругомРас. 115. Способы шлифования вставок матриц штампа:а — обработанный профиль твердосплавных вставок матриц штампов; 6 — шлифование профиля вставок матрипы штампа с одной установки

Рнс. 112. Приемы ■икфовмца фаеошвяи алмазным кругам радиуса пуансона аггамаа

Рис. 113. Преемы шлифования алмазным кругом пазов ■ гмерлоеззлавиых пуансонах

Ряс. 114. Приемы тцлтфовашш встав™ матрицы оажеаюго штампа:

а — шлифованная твердосплавная вставка матрипы ножевого штампа; 6 — процесс шлифования вставка алмазным кругом

Рас. 115. Способы шлифования вставок матриц штампа:

а — обработанный профиль твердосплавных вставок матриц штампов; 6 — шлифование профиля вставок матрипы штампа с одной установки

Рнс. 112. Приемы ■икфовмца фаеошвяи алмазным кругам радиуса пуансона аггамаа

Рис. 113. Преемы шлифования алмазным кругом пазов ■ гмерлоеззлавиых пуансонах

Ряс. 114. Приемы тцлтфовашш встав™ матрицы оажеаюго штампа:

а — шлифованная твердосплавная вставка матрипы ножевого штампа; 6 — процесс шлифования вставка алмазным кругом

Рас. 115. Способы шлифования вставок матриц штампа:

а — обработанный профиль твердосплавных вставок матриц штампов; 6 — шлифование профиля вставок матрипы штампа с одной установки

Необходимую шероховатость поверхности без выкрашиваний получают при небольших подачах и скорости резания 50—150 м/мин. Заготовки хорошо поддаются обработке вручную.

При шлифовании твердых сплавов могут возникнуть мелкие трещины, поэтому детали из твердых сплавов шлифуют при обильном охлаждении эмульсией. После окончания шлифования детали проверяют для .выявления микротрещин. На обработанную поверхность кисточкой наносят 10%-ный раствор органического красителя в бензине ила керосине. Органические красители быстро проникают в самые мелкие трещины, через 2—3 мин после нанесения раствора его стирают с поверхности сухой тряпкой (он остается только в трещинах). Затем на протертую поверхность наносят тонкий слой сметанообразной смеси белой нитроэмали и цинковых белил. Так как органический краситель, находящийся в трещинах, проникает в нитроэмаль и окрашивает ее, имеющиеся трещины обнаруживаются на белом фоне в виде четких красных прожилок. Чтобы дать некоторое представление о практическом использовании алмазных кругов на шлифовальных станках, рассмотрим несколько способов их применения при обработке профилей пуансонов и матриц вырубных штампов.

На рис. 112 показан первый способ шлифования фасонным алмазным кругом 4 поверхности с вогнутым радиусом на сложном профиле твердосплавного пуансона 3, лежащего на магнитной плите 7 и прижатого к установочному угольнику 2, который закреплен с обратной стороны боковой поверхности плиты 1. Прежде чем начать обработку профиля пуансона, необходимо проверит:, балансировку алмазного круга 4 и его крепление на оправке б я головке 5 шпинделя плоскошлифовального станка. Если ал

мазный круг 4 хорошо отбалансирован, включают станок и очень осторожно вручную с помощью маховичков продольного и поперечного перемещения стола плоскошлифовального станка, а также и маховичка вертикальной подачи шпиндельной головки круг 4 слегка вводят в вогнутую поверхность пуансона 3 (рис. 112) и шлифуют радиусную поверхность. При шлифовании необходимо следить за тем, чтобы были строго выдержаны размеры Л, L, при этом базой является плоскость пуансона 3, прижатая к плоскости установочного угольника 2. Малейшее смещение алмазного круга в сторону может привести к браку дорогостоящего твердосплавного пуансона.

На рис. 113 показан второй способ шлифования плоским алмазным кругом 3 оформляющих пазов в двух твердосплавных пуансонах 8, установленных на магнитной плите 1 к упорному угольнику 6, закрепленному винтами 7 в передней части плиты I. Алюминиевая оправа (диск) круга 3 с алмазным покрытием имеет большой диаметр и закреплена гайкой 5 на шпинделе 2 станка между двумя металлическими шайбами 4 (без картонных прокладок). При шлифовании глубокого паза пуансона 8 слышен слабый металлический звук, по которому работающий не только определяет съем необходимого слоя металла с обрабатываемых торцов пуансонов, но и регулирует вход и выход круга из шлифуемой зоны пуансона 8, чтобы не сделать завалов на плоскостях оформляющего их контура.

На рис. 114, а изображена обработанная твердосплавная вставка матрицы вырубного штампа, профиль которой имеет зубья и впадины типа гребенки, а на рис. 114,6 показан третий способ шлифования алмазным кругом 4 профиля впадины зуба твердосплавной вставки 3, закрепленной в лекальных тисках 2, ус-

тановленных до упорного угольника / на магнитной плите плоскошлифовального станка. Если твердосплавные матрицы имеют симметричный сопряженный оформляющий рабочий контур

(рис. 115, а), то их необходимо обрабатывать из двух половинок и с одной установки плоскими и фасонными алмазными кругами на плоскошлифовальном станке, как показано на рис. 115,6. При

Рис. 116. Форма оправки с алмазными цилиндрическими наконечниками (о) и приемы шлифования профиля | верлоенлавной матрицы алмазной оправкой (б)

шлифовании матрицы 2, состоящей из двух половинок, необходимо следить за тем, чтобы они были точно установлены на магнитной плите и плотно прижаты к упорному угольнику 1. Если обе половинки матрицы установлены точно, включают станок и магнитную плиту, затем, очень осторожно вручную, вращая маховички продольного и поперечного перемещения стола станка, с помощью маховичка вертикальной подачи шпиндельной головки 4 слегка подводят плоский алмазный круг 3 и шлифуют вначале боковые и нижние поверхности в контурах половинок матрицы 2. Затем по лимбу маховичка поперечной подачи стола и лимбу маховичка вертикальной подачи шпиндельной головки 4, перемещая стол, устанавливают заданные размеры и шлифуют пазы и выступы. Закончив обработку линейных поверхностей в половинках матрицы, выключают станок, снимают плоский алмазный круг 3 и устанавливают фасонный круг; шлифуют радиусную поверхность в половинках матрицы 2.

На рис. 116,а показана стальная резьбовая оправка 1 с алмазными наконечни

ками 2, предназначенная для шлифования внутренних оформляющих поверхностей в твердосплавных матрицах штампов, состоящих из стержня и цилиндрического наконечника с нанесенным слоем алмаза. На рис. 116,6 изображена схема шлифования с помощью указанной выше алмазной оправки внутреннего оформляющего контура сборной твердосплавной матрицы, установленной в кольце и закрепленной в трехкулачковом патроне круглошлифовального станка. Отверстие и торец матрицы, если они круглые, можно обрабатывать анодно-механическим способом. Доводку круглого отверстия вставной матрицы производят с помощью разжимного притира, шаржированного карбидом бора, сметанного с машинным маслом. Для предварительной обработки матрицы применяют притир с карбидом бора зернистостью 25—20, для чистовой обработки — зернистостью 10—8, для доводки отверстия— зернистостью 6 и менее.

Для окончательной обработки отверстий применяют также алмазно-бакелитовые круги нужных размеров или оправ-

ки из мягкой стали с закатанными в них мелкими зернами алмаза.

Переднюю поверхность матрицы часто обрабатывают на вращающемся чугунном диске карбидом бора, смешанным с машинным маслом. В результате на рабочей поверхности твердосплавной матрицы получается шероховатость с параметром Ra = 0,32-4-0,08 мкм (9—10-й классы).

Отверстие и торец матрицы можно обрабатывать на внутришлифовальном станке кругом из зеленого карбида кремния. Однако этот способ обеспечивает меньшую производительность, чем обработка алмазным инструментом и карбидом бора, а поэтому применяется реже.

В зависимости от конфигурации рабочего отверстия разъемные матрицы сложного профиля изготовляют несколькими способами. По первому способу круглую заготовку матрицы из пластифицированного твердого сплава фрезеруют или распиливают по линии разъема тонким лобзиком и, пользуясь увеличенным изображением профиля на проекторе, подгоняют личным напильником по плоскости разъема. После этого части заготовок окончательно спекают в электрической печи с графитовой трубой. Затем две торцовые поверхности матрицы притирают и шлифуют профиль на копировально-шлифовальном станке.

Ино! да для сборки матрицы после шлифования профиля предусматривают на каждой части вдоль линий разъема лунки в виде полуокружностей. При совмещении частей матрицы эти лунки (рис. 116, б) образуют отверстия для штифтов, по которым матрицу фиксируют и устанавливают на оправке для дальнейшей обработки наружной поверхности диаметра под посадочное гнездо. Шлифованную заготовку вставляют в установочное кольцо 1 и регулируют положение составных частей матрицы до совпадения профиля. Отрегулированную матрицу 2 припаивают оловом к торцу технологической оправки 3. После этого снимают кольцо 7, шлифуют наружную поверхность матрицы и осуществляют горячую запрессовку ее в обойму. После снятия оправки 3 шлифуют переднюю поверхность матрицы и доводят внутренний контур.

В практике инструментального произ

водства положительный результат показали твердосплавные вырубные штампы из сплавов марок ВК8В, ВК15 и ВК20. которые хорошо шлифуются алмазными кругами.

Конструкция вырубных штампов, оснащенных металлокерамическими твердыми сплавами, должна обеспечивать: 1) высокую жесткость; 2) надежное центрирование режущих элементов штампа в течение всего периода его работы; 3) надежное крепление твердосплавных элементов; 4) минимальный вход пуансона в матрицу.

Жесткость штампа может быть повышена сокращением вылета соответствующих держателей твердосплавных режущих элементов. Вылет пуансонов не должен превышать трехкратной величины их поперечного сечения. Высоту режущих элементов пуансона уменьшают путем увеличения высоты пуансонодер- жателя. Уменьшение высоты рабочей части пуансона й матрицы допустимо, так как снимаемый при переточке слой твердого сплава (при его нормальной эксплуатации) не превышает 0,25 мм и при толщине твердосплавных частей 12—15 мм возможно несколько десятков переточек. Жесткость твердосплавных штампов можно повысить также увеличением толщин верхней и нижней плит блока штампа, симметричным расположением направляющих колонок относительно вырубаемого профиля детали и увеличением диаметра колонок.

Твердосплавные пластины пуансонов и матриц должны по возможности опираться большей площадью на закаленное стальное основание, которое воспринимает ударную нагрузку. Верхнюю и нижнюю плиты штампа целесообразно изготовлять из стали марки 45 с последующей термической обработкой до твердости HRC 40—45; пуансонодержатели и обоймы матриц изготовляют из высокоуглеродистых или легированных сталей.

Центрирование режущих элементов обеспечивают в процессе сборки штампа. При этом должно быть уделено внимание равномерному распределению зазора между матрицей и пуансоном, так как эксцентричное расположение твердосплавных режуших элементов снижает стойкость штампа. В вырубных штампах

из твердых сплавов минимальная величина смешения пуансона относительно матрицы должна сохраняться в течение всей работы штампа, т. е. износ направляющих деталей должен быть незначительным после выполнения десятков миллионов ударов. Применяемые обычно направляющие детали штампа не могут обеспечить этого требования, так как изнашиваются после 400 000—500 000 ходов пресса. Применение в твердосплавных штампах цементованных и закаленных втулок и колонок, изготовленных из ста^и марки 20, делает штамп заведомо неравнопрочным: направляющие детали изнашиваются значительно раньше твердосплавных рабочих элементов.

Повышение износостойкости втулок и колонок может быть достигнуто оснащением их твердыми сплавами или размещением между втулками и колонками сепараторов с шариками. Твердосплавные пластины впаивают в соответствующие пазы колонок, твердосплавные кольца втулок либо припаивают, либо крепят механически. Для повышения износостойкости направляющих деталей используют также обычные методы химико-термической обработки. Хорошие результаты дает азотирование втулок и колонок из стали 30ХМЮА; детали выдерживают значительное число ходов штампа без изменения первоначальных размеров.

При повышении стойкости штампов большое внимание должно уделяться точности центрирования пуансонов, имеющих малые размеры поперечного сечения. Для этого в штампах последовательного действия пуансоны для пробивки мелких отверстий объединяют в самостоятельный блок. Этот блок устанавливают в общий блок штампа. Для обеспечения более точного центрирования режущих элементов штамп имеет свои направляющие детали.

Для лучшего направления пуансонов в съемник запрессовывают твердосплавные втулки, положение которых в ряде случаев можно регулировать. При этом средние и крупные по размерам пуансоны оснащают твердым сплавом не по всему контуру отверстия, а в отдельных его участках.

При проектировании и изготовлении вырубных штампов наиболее ответствен

ным является выбор простого и надежного метода крепления твердосплавных пластин к корпусу матрицы и пуансонов. Крепление твердосплавных пластин может быть осуществлено различными способами: горячей и холодной запрессовкой или механически. Применять пайку для крепления твердосплавных пластин штампов не следует ввиду ее малой надежности.

Для осуществления горячей запрессовки твердосплавных вставных матриц в оправку обтачивают торец и наружную поверхность матрицы, а также растачивают с одной установки отверстия под вставки. Затем оправку нагревают в электрической или газовой печи до температуры 600 Сив отверстие нагретой оправки вставляют под прессом вставки. Горячая запрессовка обеспечивает соосность оправки и вставки, перпендикулярность их торцов оси и надежность крепления.

Соединение вставной матрицы с оправкой осуществляют двумя способами: 1) посадкой матрицы в отверстие с конусностью Г 30' на сторону; 2) прессовой посадкой матрицы в цилиндрическое отверстие оправки.

Матрицы обычно запрессовывают гидравлическим прессом.

При установке пуансонов для пробивки мелких отверстий твердосплавную вставку с цилиндрической головкой запрессовывают в стальную обойму и дополнительно поджимают стальным закаленным пальцем, вставленным также в эту обойму. По мере уменьшения вылета твердосплавной рабочей части пуансона вследствие его переточки часть стальной обоймы срезается. Вылет твердосплавной части пуансона из стальной обоймы сохраняется в течение всей работы практически постоянным. Такой способ крепления твердосплавных вставок значительно уменьшает опасность поломки пуансона, и поэтому его применяют для пуансонов диаметром 5—8 мм.

Пуансоны диаметром 5—25 мм изготовляют из твердого сплава, причем при пробивке отверстий, близких к нижнему пределу указанного диапазона диаметров, твердосплавные пуансоны делают ступенчатыми для большей прочности. Диаметр той части пуансона, которую запрессовывают в пуансонодержатель, в

2 раза больше рабочего диаметра. Пуансоны, имеющие размеры, близкие к верхнему пределу диаметров, имеют достаточно высокую прочность, и поэтому посадочную часть пуансона шлифуют одинаково с рабочим диаметром.

Большие пуансоны крепят винтами, ввернутыми в твердый сплав, или болтами. При креплении твердосплавных пластин винтами, ввернутыми в твердый сплав, резьбу нарезают электроискровым способом в готовой детали или метчиком в пластифицированной заготовке до спекания. При крупногабаритных твердосплавных пластинах отверстия с резьбой под болты выполняют в стальных пробках, впаянных в соответствующие отверстия в твердом сплаве.

В ряде случаев вместо стальных вкладышей отверстие в сплаве можно заполнить медным или латунным припоем и нарезать резьбу непосредственно в припое.

Матрицы из твердого сплава изготовляют двух видов: цельные и разъемные. Цельные матрицы используют для вырубки и зачистки деталей простой геометрической формы, разъемные — для деталей сложного профиля. Линии разъема двух половинок должны проходить через центр профиля матрицы или под углом к осевой линии, но не в точке сопряжения радиуса с углом. При этом они должны быть расположены так, чтобы при посадке в оправку произошло заклинивание секторов, составляющих рабочий профиль.

При обработке профиля резанием на копировально-шлифовальных станках необходимо, чтобы при выборе линии разъема была предусмотрена возможность подхода шлифовального круга во все точки профиля. Это приводит в некоторых случаях к увеличению числа линий разъема.

Обработка алмазными кругами поверхностей режущего и измерительного инструмента

Обработка твердосплавных фасонных резцов с помощью вспомогательных технологических расчетов и специальных синусных приспособлений с поворотным

устройством обеспечивает высокую точность при шлифовании профиля. Резец имеет сложный сопряженный профиль (рис. 117, а). Применение синусного универсального приспособления с поворотным угломерным устройством (рис. 117, в) и специальным фасонным алмазным кругом 9 дает точный профиль на резце по всему его заднему углу при условии, если будут правильно рассчитаны его размеры (рис. 117, а и б).

Пример 1. Дано Киа. Требуется найти и, Ь, с. Основные формулы для расчета профиля резца, которые дают определение координат точки сопряжения дуг с наклонной прямой (рис. 117, «):

Пример 2. Дано К, а, Р, у. Требуется найти и, Ь, с, d, е, t и т. Основные формулы для расчета размерной сетки профиля резца, которые дают определение координат точки сопряжения дуги с двумя наклонными прямыми:

а — R cos fl;е — R ctg -^- sin а;

b = R sin а;/ = т tg [1;

c—R — Rco^a; m = (e — c)~Vd.

d = R — R sin 6;

Ha рис. 117, в показаны приемы шлифования специальным фасонным алмазным кругом 9 сложного сопряженного профиля резца 8, зажатого губкой 7 с помощью винта 6 в лекальных тисках 5, установленных на поворотном синусном приспособлении, которое закреплено прижимами 2 и 13 на столе / плоскошлифовального станка повышенной точности. Приспособление (рис. 117, в) состоит из круглого основания 75 с угломерным нониусом /б с ценой деления ±5'. На основании смонтирован поворотный стол 3, на боковой стороне которого нанесена угломерная шкала с ценой деления 1 . Синусная поворотная плита 11 шарнирно соединена осью 18 со стойками 17, закрепленными на поворотном столе 3. В нижней части синусной плиты 11 на расстоянии 200 ±0,005 мм от оси в призматическом пазу закреплен ролик 14, а на боковых ее поверхностях под уг-

Рис. 117. Приемы шлифования и контроля профиля резца в лекальных тисках, установленных на синусном поворотном приспособлении:я — определение координат точки сопряжения дугис наклонной прямой на профиле резца; б - определение координат точки сопряжения дуги с двумя наклонными прямыми на профиле резца; в — приемы шлифования резца в лекальных тисках, закрепленных на синусном поворотном приспособленииРис. 117. Приемы шлифования и контроля профиля резца в лекальных тисках, установленных на синусном поворотном приспособлении:я — определение координат точки сопряжения дугис наклонной прямой на профиле резца; б - определение координат точки сопряжения дуги с двумя наклонными прямыми на профиле резца; в — приемы шлифования резца в лекальных тисках, закрепленных на синусном поворотном приспособлениилом 90°+10' с двух сторон установлены и закреплены винтами упорные планки 4. В процессе работы лекальные тиски 5 устанавливают до упорных планок 4 и закрепляют снизу винтами через просверленные отверстия в плите 11. Установка синусной плиты 11 на требуемый угол а2 производится по расчетному блоку плиток концевых мер 12, установленных на доведенной поверхности выступающей площадки столика 3, на который ложится ролик 14. Крепление к столу 1 станка поворотного столика 3 и основания 15 производится одновременно прижимом 13, а крепление синусной плиты 11, расположенной на блоке плиток 12, гайкой винта 10, шарнирно соединенного штифтом с прижимом 13. Если приспособление с резцом 8 установлено правиль

Рис. 117. Приемы шлифования и контроля профиля резца в лекальных тисках, установленных на синусном поворотном приспособлении:

я — определение координат точки сопряжения дугис наклонной прямой на профиле резца; б - определение координат точки сопряжения дуги с двумя наклонными прямыми на профиле резца; в — приемы шлифования резца в лекальных тисках, закрепленных на синусном поворотном приспособлении

Рис. 117. Приемы шлифования и контроля профиля резца в лекальных тисках, установленных на синусном поворотном приспособлении:

я — определение координат точки сопряжения дугис наклонной прямой на профиле резца; б - определение координат точки сопряжения дуги с двумя наклонными прямыми на профиле резца; в — приемы шлифования резца в лекальных тисках, закрепленных на синусном поворотном приспособлении

но и надежно закреплено на столе 1 станка, приступают к шлифованию профиля резпа. Вначале не включая станок, вращением вручную маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола круг 9 подводят к заготовке резца 8. Затем включают станок и очень осторожно шлифуют первую половину профиля резца, выдерживая координатные размеры т, d, с (см. рис. 117,6) и выпуклую дугообразную поверхность радиусом R, сопряженным с наклонными плоскостями углов р, а и у от точки/до точек a, h на высоту с.

Закончив обработку, станок выключают, затем круг 9 снимают со шпинделя станка и устанавливают запрофили- рованный круг под углом а и радиус R.

Рис. 118. Способы шлифования и контроль сложного сопряженного профиля резца в специальном угольнике, установленном на синусном поворотном приспособлении:

а — определение координат точки пересечения наклонной прямой и дуги на профиле резца; б -определение координат точек сопряжения дуги с дугой и наклонной прямой и дуги на профиле резца; в — приемы шлифования профиля резца в спепиальном угольнике, закрепленном на синусном поворотном приспособлении

После этого слегка освобождают от зажима прижимов 2 и 13 поворотный столик 3 и поворачивают его на 180е ±15' с установленными на нем тисками 5 и резцом 8; затем закрепляют его прижимами 2 и 13, после чего вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола круг подводят к резцу и шлифуют вторую половину профиля резца 8, выдерживая угол а и радиус R до размера L.

В отличие от примеров, приведенных выше, по обработке профилей фасонных резцов, в которых давались размерные сетки определения координат точки сопряжения дуги с наклонной прямой, в примерах, изображенных на рис. 118, а и б,

даются вспомогательные технологические расчета определения координат точки пересечения прямой и дуги с помощью формул.

Пример I. Дано R, а, b и а. Требуется найти /и и и (см. рис. 118, а). Основные формулы для расчета угла профиля резца, с помощью которых определяют координаты точки пересечения наклонной прямой к дуге.

Определяем вспомогательные углы Д j, 4 и 6;

а

tg Р =~ ; т = 180° - а - Р;

sin й = _d21i!LL = jinj^aH^G^^ -RR

H = 180° — 7 — 8.

Координаты точки пересечения

т = Я sin (3 — 0); п = R — R cos (3 — Н).

Пример 2. Дано Р, г, I и а. Требуется найти 1, к, т и п. Основные формулы для расчета угла профиля резца, которые определяют координаты точек сопряжения дуги с другой дугой и наклонной прямой.

— Определяем вспомогательные углы Р, 0, а , у:

L

sin В =; И = 90° — В — а;

R'

NO R cos в — г

cos V =~1 7 = 90° —а —ш.

OOt R— г 1т

Координаты точек сопряжения:

I — R — R cos 7; k = г cos 7 — г sin а;

п = г cos. а — г sin 7; т = R sin 7.

Ha рис. 118, в "показан второй способ шлифования запрофилированным кругом 7 фасонного профиля резца 5, закрепленного болтами 9 на специальном угольнике 6, установленного к упорным планкам 4 и закрепленного болтами 5 на поворотной синусной плите 2 универсального приспособления.

В отличие от предыдущих приемов обработки профиля фасонных резцов данный прием обработки профиля резца 5 отличается лишь тем, что его профиль шлифуют с одной установки и одним и тем же запрофилированным кругом 7; остальные же операции и приемы обработки профиля резца производятся теми же способами, как указано на рис. 117, в. В данном примере обработка профиля резца 8 (рис. 118, в) производится в такой последовательности. Вначале проверяют установку приспособления на столе 1 станка, затем вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола 1 станка круг 7 подводят к обрабатываемой заготовке резца 8 и очень осто

рожно шлифуют вначале одну сторону профиля резца, выдерживая его коорди- динатные размеры I, к, ти п (рис. 118, б), которые определяют схематическое расположение точек двух дуг радиусами R и г, сопряженных с наклонными линиями вспомогательных углов /1,0, <р и у. Закончив обработку первой половины профиля резца 8, станок выключают, затем слегка освобождают поворотный столик 3 от прижимов 3 и 12, после чего поворачивают на 180° ±5' столик 3 с установленными на нем угольником 6 и резцом 8, укладывают блок плиток концевых мер 10 и закрепляют его прижимами 3 и 12 с помощью болта 11. Затем включают станок и вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольно-поперечного перемещения стола 1 станка круг 7 подводят к обрабатываемому резцу 8 и осторожно шлифуют его вторую половину профиля до сопряжения с первой половиной. Убедившись, что обработанный профиль резца выполнен правильно, его снимают с приспособления, укладывают на столик теневого проектора и по чертежу на кальке, увеличенному в 50 раз, проверяют его профиль.

На рис. 119 изображен способ шлифования алмазным кругом 8 поверхностей мерительных твердосплавных губок 9 скобы, установленной на простейшем приспособлении, корпус 1 которого установлен и закреплен болтами на столе 2 плоскошлифовального станка. В центре корпуса между двумя стойками установлена и закреплена винтами квадратная державка 3 с отверстием, в которое вставлена ось призмы 4, закрепленной гайкой 5. Скобу 6 устанавливают в призме 4 и закрепляют по середине планкой 7. Планки 10 служат упорами при обработке рабочей части губки 9 скобы.

На рис. 120 изображен способ шлифования алмазным кругом угловой плоско-

Рис. 119. Приемы шлифования алмазным кругом твердосплавных вставок раствора больших скоб

Рис. 120. Способ шлифования профиля резца алмазным кругом на специальном приспособлении

Рис. 121. Способ заточки протяжки чашечным алмазным кругом t делительном приспособлении

Рис. 122. Способы доводки режущих кромок резца торцом алмазного круга (а) и приемы заточки торцом алмазного круга режущей поверхности твердосплавной пластинки сборной фрезы на заточном станке

Рис. 123. Приемы заточки спиральной фрезы алмазным кругом на заточном станке (а) и схемы заточки алмазными кругами зубьев фрезы (б, в)

сти профиля резца, закрепленного на синусно-поворотном приспособлении. Основание 2 приспособления установлено и закреплено винтами на синусной плите 7. На основании 2 смонтирован поворотный стол 5 с конусным диском 6. Резец 3 крепят на столе прижимом 4 и гайкой. В процессе работы синусную линейку устанавливают по плиткам концевых мер и крепят планкой 7. Поворот головки осуществляется по шкале и нониусу градуированного диска 6.

На рис. 121 показан способ заточки торцом алмазного круга 4 впадины зуба протяжки 5, установленной в патроне 6 передней бабки 7 и в конусе задней бабки 2 приспособления.

Перед началом заточки зубьев протяжки необходимо проверить крепление алмазного круга 4 в шпиндельной головке 3, а также установку протяжки 5, а затем уже приступать к заточке зубьев протяжки; при этом периодически необходимо поворачивать на заданный угол делительный диск 8 и закреплять его рукояткой 9. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы не было большой вибрации стола 7 станка, так как это сказывается на качестве заточки.

На рис. 122, а показан способ доводки алмазным кругом А5П торцовой плоскости твердосплавной пластинки резца 2. лежащего на столе 7 доводочного станка. В процессе доводки поверхностей режущих инструментов необходимо следить за тем, чтобы алмазный круг 5 все время охлаждался жидкостью 3 с помощью шланга 4. На рис. 122, б показан прием заточки торцом алмазного круга 2 режущей кромки твердосплавной пластинки 4 сборной фрезы, оправка которой установлена на шпинделе 7 приспособления и закреплена болтом 5. Перед началом работы проверяют жесткость крепления алмазного круга 2 на шпинделе станка и закрывают его кожухом 3, после этого вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки и продольнопоперечного перемещения стола круг подводят к пластинке фрезы и затачивают режущую кромку на твердосплавной пластинке, затем с помощью делительного диска приспособления поворачивают фрезу и затачивают следующую пластинку и т. д.

На рис. 123, а показан прием заточки алмазным кругом 10 зубьев спиральной фрезы 77, закрепленной на оправке 12. Один конец оправки установлен в конусе 13 задней бабки 14, а второй конец закреплен в патроне б передней бабки 3. Убедившись, что алмазный круг 10 жестко закреплен в шпинделе 9, который соединен с делительным автоматическим устройством 4, опускают кожух 8 и закрепляют его стойку на верхней части шпиндельной головки 7. Затем вращением маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки 7 и продольно-поперечного перемещения стола 7 подводят круг 10 к обрабатываемой фрезе 11, левой рукой поворачивают вправо рукоятку 2 и включают автоматическое устройство 5, вмонтированное в головку 3 передней бабки, и затачивают впадину зуба по всей оси спирали фрезы. На рис. 123, й показана схема заточки тарелочным алмазным кругом 10 поверхности ленточки заднего угла а, на зубьях спиральной фрезы 11, закрепленной на оправке 72 в центрах заточного станка. На схеме рис. 123, в показан способ заточки периферией алмазного круга поверхности ленточки, которая образует задний угол а3 на зубьях спиральной фрезы 11, закрепленной в оправке 72. В схемах, изображенных на рис. 123, б и в, в процессе заточки спиральных поверхностей на зубьях фрезы 11 образуются ленточки шириной 0,1—0,2 мм на заднем угле эр. При повороте или перемещении стола торец зуба фрезы упирается в торец установочной планки 75, которая определяет высоту h между центрами фрезы 12 и алмазным кругом /0.

Обработка сложных профилей на оптико-шлифовальном станке

На оптико-шлифовальных станках с экраном криволинейные участки профиля шлифуют до совпадения их изображения с увеличенным чертежом-шаблоном. При этом непрерывно контролируют обработку криволинейного профиля. Обработка криволинейных участков профиля на оптико-шлифовальных станках с пантографом сложна тем, что контроль можно осуществлять только по отдельным точкам при перемещении иглы пан i<н рафа ио увеличенному чертежу профиля дешли.

Оптические универсальные профилешлифовальные станки позволяют шлифовать сложные профили круглых и плоских деталей. Эти станки незаменимы при обработке сложных профилей небольшо- ю размера в единичном производстве, при этом отпадают расходы на изготовление вспомогательного инструмента. Однако шлифование прямолинейных участков значительной длины и профильных деталей больших размеров можно с большей производительностью выполнять на плоскошлифовальном станке с горизонтальным шпинделем. Обработку осуществляют непосредственно на магнитной плите станка или на координатном приспособлении.

Профильные детали на оптикошлифовальных станках шлифуют с точностью 0,01—0,02 мм без дальнейшей обработки.

При ручной пригонке профильной де- 1али ее можно предварительно прошлифовать на оптикошлифовальном станке, оставив припуск 0,015—0,03 мм, и тем самым значительно снизить трудоемкость операций по ручной пригонке профиля.

При работе на оптических профилешлифовальных ст анках с пантографом и экраном износ шлифовального круга не влияет на точность обработки профиля детали, так как шлифовщик непрерывно следит за перемещением режущей кромки шлифовального круга и вносит нужные поправки в его подачу.

При профильном шлифовании деталей на оптикошлифовальных станках необходима высокая квалификация рабочего. Шлифовщик должен хорошо освоить наладку станка, уметь правильно подбирать шлифовальный круг по твердости и зернистости в зависимости от обрабатываемого материала и конфигурации детали. Кроме того, шлифовщик должен уметь правильно управлять перемещениями шлифовальной головки станка и точно вести режущую кромку по увеличенному чертежу контура обрабатываемой детали.

От точности выполнения увеличенного чертежа непосредственно зависит точность профильного шлифования. Точность изготовления увеличенного чертежа определяется допуском на изготовление профиля детали. Например, для обработки профиля детали с допуском 0,03 мм увеличенный чертеж должен быть изго

товлен с точностью 1,5 мм (с учетом 50-кратпого увеличения оптической системы станка).

Вычерчивание увеличенного чертежа профиля детали начинают с построения квадрата 500 х 500 мм. Стороны квадрата служат базами, от которых откладывают координаты отдельных участков профиля детали, поэтому они должны быть взаимно перпендикулярны. Один из быстрых способов проверки правильности вычерченного квадрата — сравнение длин его диагоналей, которые должны быть равны.

При 50-кратном увеличении оптической системы размеры экрана станка 500 х х 500 мм соответствуют размерам профиля детали 10 10 мм.

Оптический профилешлифовальный станок. Для изготовления ряда деталей со сложным профилем применяют различные оптические профилешлифовальные станки. На рис. 124 показан профилешлифовальный станок мод. 395. Пульт управления станком вынесен влево для удобства работы, наблюдения за обрабатываемой деталью и установки приспособлений. Основными узлами станка являются шпиндельная бабка /, координатный столик 2 для закрепления обрабатываемой детали 3 и ее перемещения в трех направлениях (вертикальном и двух взаимно перпендикулярных горизонтальных), а гакже оптическое устройство 4 для контроля профиля детали и наблюдения за процессом обработки. Все три узла смонтированы на станине 5 станка. Шпиндельная бабка имеет дугообразные салазки, позволяющие изменять направления движения шлифовального круга. Кроме тог о, бабка имеет три поворотных диска (на верхних продольных салазках, на нижних поперечных салазках и па станине), что позволяет шлифовать поверхности под углами в трех проекциях.

Оптическая система станка-проектора типа ИЗИ-25 предназначена для проектирования на экран изображения контура обрабатываемой детали с увеличением в 50 раз, а также изображения шлифовального крута. Увеличенный чертеж профиля детали выполняют тонкими линиями на кальке и закрепляют между стеклами проектора. Полного совпадения профиля детали с контуром чертежа добиваются перемещением шлифовальной бабки.

Рис. 124. Оптический профилешлифовальный станок с экраном для увеличения профиля детали

Для шлифования деталей большой длины (длина детали превышает величину максимального хода шлифовального круга профилешлифовального станка) применяют приспособление (рис. 125, а), с помощью которого можно шлифовать профили на длину 48—100 мм. В основании 7 приспособления находится валик с эксцентриковым рычагом 2. По четырем колонкам 3, запрессованным в основание и закрытым стаканом 9 от попадания пыли, можно передвигать плиту 4 со столиком 5 для установки обрабатываемых деталей. Деталь закрепляют и устанавливают на столике 5 с помощью винта 6, прижимной губки 7 и прижима 8. В процессе обработки, когда шлифовальный

круг доходит до крайнего положения, нажимают на эксцентриковый рычаг 2, при этом плиту 4 со столиком 5 начинают перемещать относительно шлифовального круга, который продолжает без задержки шлифовать деталь 10 по всему профилю.

Способ управления подачей станка в процессе шлифования профиля шаблона большой длины. Детали штампов, пресс-форм и шаблонов обрабатывают по разметке, при этом точность не превышает 0,1 мм. В результате ступенчатого перемещения инструмента в процессе фрезерования получается плохое качество поверхности, требующее дополнительной обработки. Выполнение этих же работ на оптико-

Рис. 125. Шлифование деталей большой длины:

а — универсальное приспособление; б — способ установки и шлифование профиля пуансона на приспособлении

шлифовальном станке полностью исключает дополнительные операции и повышает качество изготовления детали.

На оптическом профилешлифовальном станке (см. рис. 124) обработка профилей может выполняться двумя приемами: 1) шлифуемый профиль сравнивают с увеличенным чертежом, помещенным на экране проектора или на планшайбе пан- тографного устройства; 2) пользуются точными перемещениями координатного столика по плиткам, причем положение точек шлифуемого профиля контролируется в точке, образованной пересечением двух прямых линий, нанесенных на экране 4 проектора, или перекрестием микроскопа пантографного устройства.

Первый прием применим для шлифования профилей до размера 10 х 10 мм, поскольку это определяется полем зрения оптических измерительных устройств; второй прием — при обработке профилей размером больше ЮХ 10 мм. Максимальная площадь обрабатываемой детали на станке без перезакрепления его на рабочем столике составляет 60 X 150 мм. Обрабатываемую деталь следует устанавливать на рабочем столе так, чтобы оси ее координат лежали точно в направлении перемещений координатного столика.

Выверка детали может быть достигнута следующими способами: а) шлифованием базовых сторон детали непосредственно на станке путем перемещения

продольных или поперечных салазок шлифовальной головки при нулевых показаниях поворотных шкал; б) установкой детали путем перемещения суппортов координатного столика при одновременном контроле положения обработанной базовой стороны по контрольной точке на экране или по перекрестию микроскопа; в) установкой обработанных базовых сторон по линиям чертежа, ориентированным в соответствии с направлением перемещений координатного столика; г) установкой базовой стороны по индикатору,

закрепленному вне координатного столика. Детали должны быть закреплены на рабочем столе так, чтобы шлифовальный круг имел свободный выход при обработке любого участка профиля.

Увеличенный чертеж — эталон детали для станков с проектором выполняют на кальке; для станков с пантографом — на плотной чертежной бумаге. Масштаб увеличенного чертежа 50:1. Отклонения при вычерчивании увеличенного контура не должны превышать 0,5 мм, что соответствует ошибке 0,01 мм детали.

Рис. 126. Способ управления подачами оптико-шлифовального станка:

и - профильный шаблон; б — прием установки координатного столика на 30° для шлифования наклонного участка шаблона; в — способ шлифования дугового участка профиля шаблона; г, д — шлифование наклонных участков профиля шаблона

Увеличенный чертеж помещают между стенками экрана или укрепляют на планшете так, чтобы оси координат чертежа совпадали с направлениями перемещений салазок координатного столика.

При шлифовании профилей с прямолинейными наклонными участками после шлифования базовых сторон поворотные салазки устанавливают в соответствии с углами профиля. Шлифование ведется до совпадения видимого контура детали с линиями увеличенного чертежа.

Рассмотрим шлифование профиля шаблона (рис. 126, а). Шлифование следует начинать с участков профиля, расположенных в направлении осей прямоугольных координат чертежа. Шлифовальная бабка перемещается при установке поворотных салазок на нуль. Участки профиля шаблона, расположенные под углами 28 и 30° шлифуют при такой установке поворотных салазок, как показано на рис. 126, б. В этом случае нижние поворотные салазки устанавливают на угол 30 е и шлифуют наклонный участок до размера 8,2 мм с припуском 0,1—0,15 мм для шлифования плоскости шаблона (рис. 126, а). После этого салазки поворачивают на угол 36° и шлифуют второй наклонный участок. Затем нижние салазки поворачивают на угол 90° и, не меняя круга, шлифуют участок шириной 2 мм и второй участок, расположенный ниже оси координат на 2,7 мм до размера 8,2 мм. Коснувшись боковой стороны дуговой впадины (К = 2 мм), замечают по лимбу продольного перемещения салазок размер 34,3 + 2 мм и начинают шлифовать базовую поверхность и нижний участок впадины до размера 3 мм.

Для шлифования участков профиля, расположенных под углами 30, 45 и 50°, верхние салазки устанавливают, как показано на рис. 126, г и д. Дуговые участки профиля шаблона шлифуют по увеличенному чертежу специально заправленным кругом (рис. 126, в). Толщина круга должна быть в 3—4 раза меньше радиуса дуги обрабатываемого контура шаблона для более удобного перемещения круга, а также для устранения срезов соседних участков. Профиль большой длины обрабатывают последовательно, так как увеличенный чертеж профиля не помещается на экране.

Рис. 127. Схема шлифования отдельных увеличенных на экране участков профиля шаблона: а — профильного; 6 — увеличенного профильного

Увеличенный чертеж профиля выполняют по схеме, приведенной на рис. 126, а и б. Профиль увеличенного чертежа разделяют на отдельные участки. Сначала шлифуют участки, которые совпадают с базовыми линиями чертежа. Поворотные салазки при этом должны быть установлены на нулевые показания шкал.

После приближенного совмещения профиля заготовки шаблона с контуром увеличенного чертежа на участке БГ (рис. 127) ведут шлифование до полного совмещения профиля шаблона с контуром увеличенного чертежа. При шлифовании профиля необходимо перейти за центр О сетки на незначительную величину; это во многом облегчает контроль установки и перемещения шаблона. Закончив шлифование первого участка профиля шаблона, координатный столик вместе с шаблоном перемещают по нониусу лимба продольного перемещения. При этом шлифовальный участок профиля ВГ в точке 2 совместится с этой же точкой участка АД увеличенного чертежа. Проверив установку салазок и шлифовальной

128

Рис. 128. Оптический профилешлифовальный станок

бабки и убедившись, что ось шпинделя станка параллельна направлению продольного перемещения координатного столика, приступают к шлифованию угловых участков профиля шаблона.

Для исключения ошибок при шлифовании профиля шаблона по вычерченным линиям чертежа, закрепленного на экране, необходимо соблюдать следующие правила.

Начало и окончание линий на отдельных участках увеличенного чертежа нумеруют порядковыми номерами 1 и 2 (рис. 127). Точки разрыва, соответствующие одному и тому же месту профиля, имеют одну и ту же нумерацию.

Стороны контура выделяют легкой штриховкой.

При сложной конфигурации профиля и многократном пересечении линий совмещенного увеличенного чертежа каждую линию на всем протяжении изображают пунктирной линией или подчеркивают цветным карандашом (разный цвет для каждого участка).

В местах разрыва профиля стрелками обозначают направления последующих перемещений координатного столика, а также величину их перемещений.

Точность и шероховатость поверхности криволинейных участков в значительной мере зависят от опыта шлифовщика. Практ ика показывает , что вследствие ступенчатого перемещения шлифовального круга шероховатость обработанной поверхности не превышает Ra = 2,5—0,32

мкм ( V6—V8). Поэтому профили, обработанные на профилешлифовальных станках, почти всегда требуют доводки для улучшения качества поверхности.

На рис. 128 изображен профиле шлифовальный станок с оптическим устройством, предназначенный для шлифования сложных профилей шаблонов и деталей. Данный станок отличается от предыдущего тем, что рабочий в значительной мере освобожден от необходимости непрерывно и пристально наблюдать за ходом шлифования. Оптика здесь служит не только средством настройки и ограничения движений узлов станка, а также средством проверки контура готовой детали.

Основные узлы этого станка смонтированы на станине 1 и суппорте 2 обычного токарного станка. Слева на станине смонтирована шлифовальная бабка 3. Справа на этой станине установлен кронштейн 4 с визирным микроскопом 5 координатно-разметочного станка. На верхней плоскости суппорта 2. установлена оптическая делительная головка типа ОДГ, торец шпинделя которой служит основанием для перекрестного координатного стола. Координатный стол состоит из нижних салазок 10, верхних салазок 8 и крепежного приспособления 7 для деталей 6. Суппорт 2 может устанавливаться на любом расстоянии до упора 9 по бокам концевых мер.

Суппортное устройство станка позволяет производить любые линейные, угловые и дуговые перемещения по отношению к началу координат станка, которым является перекрестие визирного микроскопа. Настройку суппортного устройства и его рабочие перемещения при шлифовании производят по визирному микроскопу, окуляру оптической делительной головки, блокам концевых мер и индикаторам, установленным на верхней части суппорта.

Контрольные вопросы

Какие типы приспособлений применяются при шлифовании и контроле шлицевых и спиральнообразных профилей деталей?

Как обрабатывают многогранные шлицевые калибры?

Как составить схему шлифования фасонной детали?

На каких приспособлениях шлифуют и контролируют пазы контрольных делительных дисков?

Как и чем производят копирование профилей деталей на плоскошлифовальных станках?

В каких случаях при заправке круга применяют фасонные шарошки?

Какие алмазные круги применяют при шлифовании твердосплавных деталей?

Какие свойства характерны для алмазных кругов?

Что называется режимом правки шлифовальных кругов алмазным инструментом?

Каковы технологические особенности алмазного инструмента при шлифовании профилей деталей?

Чем отличаются плоскошлифовальные работы от профильношлифовальных работ?

Какие виды движений совершают шпиндель и стол плоскошлифовального станка?

Какие установочно-крепежные и синусные приспособления применяют для > плоскошлифовальных работ?

В каких случаях при шлифовании профилей пуансонов применяют квадратные вспомогательные технологические центры?

Какая бывает форма пуансонов и сегментов сборных роторных штампов?

Как шлифуют и одновременно контролируют шлицеобразные профили пуансонов?

В каких случаях применяют оптическую и синусную делительную головки при шлифовании профилей деталей штампов и пресс-форм?

В каких случаях применяют фасонное шлифование деталей штампов и пресс-форм?

Что берется за базу при ,шлифовании вставок матриц штампов и пресс-форм?

В каких случаях применяют комбинированное шлифование и одновременный контроль профиля детали?

Как определить угол наклона плоскости пуансона, если его длина 115 мм, а высота 22,43 мм?

Какие приспособления применяют при шлифовании дуг больших радиусов?

Глава 5

Усовершенствованный инструмент, приспособления

и приемы измерений при лекальных работах

2Слесарнолекальные работы2Слесарнолекальные работыВиды слесарно-лекальных работ

2

Слесарнолекальные работы

2

Слесарнолекальные работы

К квалификации слесаря-лекальщика предъявляются высокие требования, так как слесарно-лекальные работы относятся к самым сложным процессам холодной обработки металлов резанием; припиловки и доводки осуществляются как вручную, так и с помощью механизированного инструмента. Целью слесарнолекальных работ является придание обрабатываемому инструменту соответствующей формы или профиля с выполнением точных размеров путем последующей доводки. Во многих случаях, выполняемая ими работа весьма сложна.

Например, в число работ, выполняемых слесарем-лекальщиком, входят: разметка и опиловка сложных профилей шаблонов и пройм, механическая и ручная доводка. Слесарь-лекальщик порой выполняет такие работы, которые невозможно осуществить на самом точном и совершенном оборудовании (например, изготовление шаблонов-парабол, шаблонов для проверки профиля зуба зубчатого колеса). В некоторых случаях он занимается слесарной обработкой сложнейших сопряженных профилей матриц и пуансонов штампов и пресс-форм, измерительных приборов, контрольных приспособлений, а также окончательной отделкой наиболее точных поверхностей ответственных деталей.

В табл. 9 приведены характеристики слесарно-лекальных работ по единому тарифно-квалификационному справочнику.

Характеристика слесарно-лекальных работ

Вид работы слесаря-лекальщика

Класе- точности

Эскизы

Предварительная припиловка и доводка линейно-угловых шаблонов (3-й разряд) .

5—4

Сложные работы, требующие точной обработки и доводки поверхностей шаблонов сопряженного профиля (4-й разряд)

4—3

Сложные работы, требующие тщательной обработки и доводки выпукло-вогнутых контуров и парабол с проверкой их профиля на микроскопе (5-й разряд) . .

3—2

Очень сложные работы, требующие особенно тщательной обработки и доводки шаблонов полупройм сопряженных контуров, и проверка их прсфиля на микроскопе (6-й разряд)

2-1

15±0.1

О

ю о

о

со

О е 3015

5±0,03

СМ 1

5±0,03

О

СО

±0,01

о о

о

+1

'о

<

13,2±О,

01 '

1D I о О О I

1

16,4 ±0,01

7

20

/?1,5

ю

16,610.01

16,5±0.01

1О.2±0,О1

Рис. 129. Поворотные лекальные тискиРис. 129. Поворотные лекальные тискиРис. 130. Быстродействующие параллельные поворотные слесарно-лекальные тискиРис. 130. Быстродействующие параллельные поворотные слесарно-лекальные тиски

Рис. 129. Поворотные лекальные тиски

Рис. 129. Поворотные лекальные тиски

Рис. 130. Быстродействующие параллельные поворотные слесарно-лекальные тиски

Рис. 130. Быстродействующие параллельные поворотные слесарно-лекальные тиски

Установочно-крепежные приспособления для лекальных работ

Изготовление сложных профилей шаблонов и деталей, а также выполнение точных слесарно-лекальных работ с применением обычных тисков часто затрудняется из-за того, что шаблон или деталь после переустановок необходимо тщательно выверять. Поэтому разработаны припиловоч- но-доводочные приспособления (параллели), которые не только облегчают труд слесаря-лекальщика и создают удобство в работе, но и повышают производительность труда и улучшают качество и точность обрабатываемых профилей деталей.

На рис. 129 показан один из вариантов использования поворотных лекальных тисков с закрепленным в них припило- вочно-доводочным приспособлением (параллелями). Параллели состоят из двух параллельных планок 1, направляющих квадратных колонок 3, установочного

Рис. 131. Параллели:а — установочно-припиловочные; 6. в — прижимныеРис. 131. Параллели:а — установочно-припиловочные; 6. в — прижимныеРис. 132. Ручные регулируемые тисочкиРис. 132. Ручные регулируемые тисочки

Рис. 131. Параллели:

а — установочно-припиловочные; 6. в — прижимные

Рис. 131. Параллели:

а — установочно-припиловочные; 6. в — прижимные

Рис. 132. Ручные регулируемые тисочки

Рис. 132. Ручные регулируемые тисочки

угольника 4 и установочно-угловой линейки 5. Параллельные планки крепят к губкам тисков с помощью винта 2, а в процессе установки и обработки поверхностей шаблонов или деталей угольник 4 и линейку 5 крепят рукояткой 6.

В отличие от существующих слесарных тисков эти тиски (рис. 130) очень удобны в работе и-имеют более высокие губки; у них нет ведущего винта, а имеется короткий винт 1, соединенный с рейкой 2. Винт и рейка расположены в нижней части основания неподвижной губки 3. Это создает возможность не только обрабатывать большие детали и шаблоны, но и крепить к планкам 4 универсальные при- пиловочные приспособления для обработки и доводки матриц штампов и пресс-форм больших размеров.

В этих тисках винт 1 не основная деталь, как у обычных тисков, а вспомогательная, предназначенная для зажима заготовки и освобождения готовой детали из губок 3 и 5.

Для того чтобы губка 5 свободно перемещалась на заданную длину заготовки, достаточно повернуть влево рукоятку эксцентрика 6. В это время пластиночная пружина 7, закрепленная на рейке, отожмет рейку 2 от корпуса губки 5 и выведет гребенку-рейку из зацепления с зубом фиксатора 8, закрепленного на корпусе губки; после этого рукой можно свободно переместить губку 5 вдоль направляющих основания. Для закрепления заготовки достаточно повернуть рукоятку эксцентрика вправо, соединить рейку 2 с зубом фиксатора 8, и тиски будут работать, как обычные.

Поворот и крепление основания тис ков 9 осуществляют винтом 10 и сухарем 11, вмонтированным в паз стакана 12. В нижней части стакана имеются три шипа. При зажиме тисков на крышке верстака барашком 13 шипы, врезаясь в дерево, предохраняют тиски от поворота в процессе работы.

В слесарно-лекальном производстве особое значение имеют вспомогательный установочно-крепежный инструмент и приспособления, с помощью которых в тисках или на сверлильных станках крепят заготовки шаблонов и детали. На рис. 131, а показаны установочно-при- пиловочные параллели, состоящие из

Рис. 133. Быстродействующие ручные тисочки

Рис. 134. Обработка окон в пресс-форме:

и — специальные настольные гисочки; б — приемы доводки оформляющих окон в пресс-форме

двух спиральных пружин 3, направляющей колонки 4 и двух винтов 5. Параллели устанавливают с деталью в тиски, на детали или шаблоне обрабатывают требуемый профиль. На рис. 131, б и в показаны два тица прижимных параллелей (губок) состоящих из двух алюминие

вых пластин / с цилиндрическими отверстиями и выточками в середине. Для удобства установки в них обрабатываемых круглых калибров и деталей пластинки соединены между собой дугообразной пластиночной пружиной 2. В процессе работы параллели с зажатой в

них деталью устанавливают в слесарные тиски и закрепляют, затем на детали (калибре) обрабатывают заданный профиль или снимают лыски на калибрах.

На рис. 132, а показаны специальные установочно-крепежные ручные регулируемые тисочки, которые состоят из двух стальных подвижных губок 7 и 7. Наличие в тисочках направляющей колонки 3 и винта 2, перемещающегося по державке б, дает возможность плавно без перекосов зажимать пакет шаблонов или деталей. Для удобства ручного придерживания тисочков в процессе работы державка б соединена металлическим коль- црм 5 с ручкой 4. На рис. 132, б показан другой тип настольных ручных тисочков, предназначенных для крепления и обработки мелких деталей. Для большого удобства они соединены со струбцинкой 7, закрепляемой на крышке верстака винтом 2. Шарнир 3, фиксируемый в требуемом положении барашком 4, позволяет устанавливать деталь в любом произвольном направлении. Деталь закрепляют между губками 5 вращением ручки б.

На рис. 133, а показаны быстродействующие универсальные настольные ручные тисочки с подвижными губками. Они очень удобны в работе и предназначены для крепления инструмента и детали. В ручке 7 закреплен винт 2, на конце которого установлена и закреплена квадратная пластинка 3. Губки 4 имеют с двух сторон окна, расположенные под углом 15'. При ввертывании винта 2 ручки в корпус 5 пластинка 3, упираясь в нижние плоскости губок 4, перемещает их вперед; при этом запрессованные в корпусе штифты 6 сводят губки и надежно закрепляют инструмент или деталь. В нижней части корпуса 5 нарезана резьба для винта с шаровой головкой 7. С помощью винта обеспечивается требуемое положение детали. Тисочки закрепляют на крышке верстака с помощью струбцинки и винта 8. При выполнении ручной работы струбцинку снимают, и тисочки могут быть использованы как ручные, как плоскогубцы или обычные ручки для крепления в них напильников и притиров (рис. 133,6).

Для обработки скосов и наклонных поверхностей в деталях слесарно-лекаль

ных работ применяют специальные настольные тисочки (рис. 134). Губки 7 и 2 тисочков рассчитаны на определенный угол наклона поверхности заготовки 3. К одной из губок прикреплен кронштейн 4, служащий для направления и опоры инструмента б. Тисочки очень удобны при доводке или обработке наклонных поверхностей деталей в слесарных тисках. Это осуществляется регулированием подъема и опускания призмы, в которой уложен ролик 5 с перемещающимся на нем инструментом б (чугунным притиром).

Абразивные и смазывающие материалы для доводки

Абразивно-доводочные материалы делятся на твердые и мягкие. К твердым абра зивным материалам относятся алмазная пыль, электрокорунд (Э и ЭБ), зеленый карбид кремния (КЗ) и карбид бора, к мягким — порошки ИЗ ОКИСИ хрома, паста ГОИ и др.

Твердые абразивные материалы применяют для грубой доводки, например для притирки брусков (оселков) на чугунной плите, смоченной керосином: для притирки твердосплавных резцов, стеклянных притиров и т. д. Мягкие материалы применяют для окончательной доводки, полирования и наведения г лянца.

В практике слесарно-лекальных работ наиболее часто применяют электрокорунд, карбид бора и окись хрома, входящие в состав различных паст Состав различных паст для доводочных работ приведен в табл. 10.

При доводке в качестве смазывающих материалов применяют керосин, бензин, скипидар и Ti д. (табл. 11), которые служат для равномерного распределения абразивного материала по поверхности притира. Процесс доводки может быть ускорен, если добавить в смазывающее вещество небольшое количество стеариновой кислоты.

Смазывающие вещества вместе с абразивным материалом наносят на притир тонким слоем и растирают специальной чугунной растиркой, после чего приступают к доводке. Чем точнее работа, тем

Составы паст для доводочных работ

Состав паст

Содержание компонентов, %

Зернистость

Цвет

Назначение

Электрокорунд

Парафин

Олеиновая кислота

60

35 3—5

4,3

Серо-желтый

Предварительная доводка

Карбид бора

Парафин

30 зб

4,3

М28, М20,

М14, М10, М7

Черный

Предварительная и окончательная доводка матриц, пуансонов, резцов , сверл и твердых притиров; предварительная притирка поверхностей

Окись хрома

Силикагель

Расщепленный жир

Керосин

86—91

2

12—17 2

М40, М28 (грубая)

Паста

Серо-зеленый

Предварительная доводка и полирование

Окись хрома

Силикагель

Расщепленный жир Керосин .

70—80

2 18—23

2

М20

М14 Средняя паста

Темно-зеленый

Получистовая доводка рабочих частей инструмента; полирование оформляющих частей деталей пресс-форм

Окись хрома

Силикагель

Расщепленный жир

Олеиновая кислота

70—75 2

20—25

3

М7, М5

Тонкая паста

Светло-зеленый

Окончательная доводка для наведения глянца

Таблица 11

Абразивные и смазывающие материалы для доводки

Материал притира

Смазывающее вещество

Абразивный материал

Назначение

Мелкозернистый чугун с перлитной структурой

Медь,, чугун с ферритной структурой

Медь, бронза, бук

Стекло

Керосин

Бензин

Скипидар

Керосин

Газолин

Сало со стеарином и парафином

Прованское масло Бензин ВК

Карбид бора Карборунд

Карбид бора Карборунд Корунд

Средняя паста (Ml 4)

Алмазная пыль средняя, мелкая и тонкая пасты (М10, М7, М5)

Предварительная доводка грубых поверхностей, чугунных и стеклянных притиров

Предварительная доводка шаблонов, сксб, притиров и резьбовых калибров

Доводка и полирование оформляющих частей матриц, пресс-форм и знаков

Окончательная доводка измерительных поверхностей из твердых сплавов; доводка плиток концевых мер микровинтов столиков и винтов к индикаторному микрометру

меньше должен быть слой смазки и абразивного материала; чем толще слой, тем хуже качество обработки. Обычно применяют притиры, на рабочие поверхности которых нанесены в продольном и поперечном направлениях канавки глубиной 0,2—0,3 мм для задерживания смазочного материала. При окончательной доводке притир тщательно протирают. При этом оставшиеся в порах притира частицы окиси хрома позволяют довести обрабатываемую поверхность до зеркального блеска.

Средняя скорость движения притира при предварительной доводке 35— 40 м/мин, при окончательной 25— 28 м/мин, а при полировании 18 — 30 м/мин. При очень больших скоростях доводки смазывающее вещество плохо держится на притире и разбрызгивается. Чем точнее размеры детали, тем меньше должна быть скорость доводки. Особенно отрицательно сказывается большая скорость при обработке хромированных поверхностей.

В процессе доводки деталь не должна сильно нагреваться, поэтому периодически нужно охлаждать притир и деталь, совмещая это время с контролем размеров.

При окончательной доводке давление на притир надо уменьшить, а для получения зеркальной поверхности следует применять притиры, изготовленные из стекла пирекс или зеркального литого стекла без пузырьков, глубоких царапин и раковин.

Форма и размеры плит и доводочных чугунных притиров. В инструментальном производстве' слесарям-лекальщикам часто приходится пользоваться контрольными плитами и чугунными плоскими и фасонными притирами. На рис. 135 показана специальная чугунная контрольная плита с набором вспомогательного измерительного инструмента и приспособлений. Внутренняя часть основания 1 контрольной плиты пустотелая, на наружном ее конусообразном основании надета круглая металлическая полочка 14, закрепленная с трех сторон пластиночными кронштейнами 15. Верхняя часть полочки покрыта войлоком 2, на котором при необходимости укладывают различные контрольные приспособления и инстру

мент. Для удобства установки и точности контроля деталей плита 6 обработана со всех четырех сторон под углом 90°, а на боковых ее поверхностях просверлены несколько отверстий с резьбой. В процессе измерения или разметки деталей к боковым поверхностям плиты 6 прикладывают двутавровые угольники 13 или установочные угольники 5 с прижимом 3 и закрепляют винтом 4, а для удобства работы на плите 6 должны постоянно находиться инструмент и приспособления первой необходимости, как, например, установочный кубик 7 и цилиндр 8, штан- генрейсмус 9 и комплект контрольных призм 10, комплект параллелей 11 и штангенциркуль 72.

На рис. 136 показаны формы притиров. Притиры изготовляют из чугуна, стекла, меди, бронзы, фибры и твердых пород дерева (дуба, клена). По форме притиры делятся на четыре группы: плоские, цилиндрические (рис. 136, а, бив), резьбовые и специальные (шаровые, асимметричные и неправильной формы).

Притиры могут быть подвижными и неподвижными. Подвижный притир при притирке перемещается, а деталь остается неподвижной или перемещается относительно притира. Такими притирами являются цилиндры, диски, конусы и др.

При использовании неподвижного притира перемещается только шаблон с кубиком или призмой. Такими притирами являются бруски, плиты и др.

Плоские притиры (см. рис. 136, а и б) изготовляют из чугуна с угловыми скосами внизу; верхняя плоскость, на которой доводят поверхности шаблонов углового профиля и шаблонов-полупройм типа «ласточкин хвост», у них тщательно Отшлифована и шаржирована (притерта). Плоские притиры с угловыми скосами (см. рис. 136, б) и нанесенными диагональными канавками глубиной и шириной в пределах 0,5—1 мм, в которых собираются остатки абразивного материала, предназначены для предварительной доводки. Притиры для окончательной доводки делаются гладкими и притертыми до зеркального блеска (см. рис. 136, а, г, б).

Для доводки шаблонов-высотомеров 2 и уступомеров широкое распространение находят раздвижные притиры (рис. 136, в),

Рис. 135. Контрольная плитаРис. 135. Контрольная плитаРнс. 136. Форма чугунных притнрон:и, б — плоские; в — фасонный; г, д — угловые; е — раздвижнойРнс. 136. Форма чугунных притнрон:и, б — плоские; в — фасонный; г, д — угловые; е — раздвижнойсостоящие из рамки У, притира 3 и винта 4. В связи с тем, что рабочие поверхности притира часто изнашиваются, рекомендуется использовать сменные накладки, которые могут быть легко обработаны отдельно. Накладки делают из чугунных плиток длиной 100—150 мм, шириной 30—40 мм и толщиной 5—8 мм.

Рис. 135. Контрольная плита

Рис. 135. Контрольная плита

Рнс. 136. Форма чугунных притнрон:

и, б — плоские; в — фасонный; г, д — угловые; е — раздвижной

Рнс. 136. Форма чугунных притнрон:

и, б — плоские; в — фасонный; г, д — угловые; е — раздвижной

При выборе материала для притиров при доводке профилей и поверхностей шаблонов необходимо учитывать возможность его шаржирования, вдавливания абразивных зерен в притир. При слишком мягком металле зерна «утопают» в нем, в результате чего теряется возможность использования их режущей способности. Если притир очень твердый, зерна, не вдавливаясь, дробятся. При таком притире поверхность обрабатываемой дезали становится неравномерной (редкие штрихи).

Наиболее часто притиры изготовляют из чугуна и меди, которые обладаю! необходимыми качествами: твердостью, плотностью, износоустойчивостью. Медь является дорогостоящим материалом, поэтому для доводки и притирки стальных деталей рекомендуется изготовлять притиры из чугуна средней твердости (НВ 140—200). Прежде чем приступить к доводке рабочих поверхностей шаблонов, необходимо в первую очередь проверить отшлифованные боковые поверхности заготовок шаблонов, которые должны быть обработаны в пределах 2-го класса точности.

Доводку (притирку) плоских поверхностей шаблонов и деталей производя! в основном на неподвижных чугунных притирах. Форма и размеры притиров выбирают в зависимости от величины и профиля притираемых шаблонов и из-

мерительных поверхностей инструмента. При этом необходимо следить за тем, чтобы смазывающий материал, растворенный порошок, или паста ГОИ равномерно смазывались по всей поверхности притира. Операция доводки обычно состоит из предварительной притирки (черновой) и окончательной (чистовой). Шаблон или притир передвигают круговыми движениями. Притирку ведут до тех пор, пока доводимая поверхность не будет иметь матовый цвет или зеркальный вид. Для получения блестящей поверхности притирку заканчивают на притире из твердого дерева, покрытом разведенной в спирте венской известью.

Доводкой достигают точность размеров 1-го класса и шероховатость поверхности 0,02 мкм. При притирке снимают тончайший слой металла (за один ход притира 0,002 мм), поэтому перед притиркой поверхности должны быть отшлифованы и припуск на притирку должен составлять не более 0,01—0,02 мм. Большие припуски делают процесс притирки малопроизводительным.

Для производительной и точной притирки необходимо правильно выбирать и строго дозировать абразивные материалы, а также смазку (см. табл. 11). Излишнее количество абразивного порошка или смазки препятствует соприкосновению притираемых поверхностей, поэтому производительность и качество притирки снижаются.

Предварительной притиркой снимается значительный слой металла, поэтому надо применять притиры из мягких металлов — меди. Они удерживают крупный абразив гораздо лучше, чем серый чу1ун. Для окончательной притирки, когда снимается небольшой слой металла, надо применять чугунные притиры. Они удерживают самые мелкие зерна. Стальные притиры изнашиваются примерно в 1,5, а медные в 3 раза быстрее, чем чугунные. Предварительную притирку поверхностей деталей или шаблонов ведут на притире с диагонально нанесенными канавками (см. рис. 136, б). При притирке грубой поверхности шаблона или детали, отшлифованной в пределах 3-го класса или обработанной напильником и закаленной, необходимо следить за тем, чтобы их притираемые плоскости не нагревались

и не оставляли глубоких царапин на притире. Если доводимые шаблоны или детали сильно нагреваются, притирку следует на время прекратить, чтобы избежать коробления.

Доводка поверхностей на хорошо шаржированных притирах дает очень высокие результаты. Чтобы притир преждевременно не изнашивался при предварительной или окончательной доводке, шаблоны или детали нужно все время перемещать по всей поверхности притира. При этом абразивный порошок (или паста) наносится на притир после каждых 10—15 круговых или диагональных движений (перемещений) по одному и тому же месту или по всей плоскости, после чего поверхность притира тщательно протирают чистой тряпкой и приступают к окончательной доводке.

Для окончательной доводки поверхностей шаблонов и измерительных инструментов применяют две группы абразивных материалов: твердые и мягкие. К твердым абразивным материалам относятся материалы, имеющие твердость выше твердости закаленной стали; к ним относятся алмазная мыль, наждак, элект- рокорупд, карбид бора, карбид кремния и др. (см. табл. 9 и 10). К мягким абразивным материалам относятся материалы, имеющие твердость ниже твердости закаленной стали; к ним относятся порошки окисей хрома, железа (крокус), а также пасты ГОИ и др. Абразивная способность паст выражается в микронах и определяется толщиной слоя металла, снимаемого с детали пастой при прохождении ею пути, равного 40 м.

В состав паст ГОИ входят абразивные материалы (окись хрома), связующие вещества (силикагель, стеарин, олеиновая кислота, расщепленный жир, керосин).

Различают пасты: электрокорунд, карбид бора и окись хрома. Тонкая паста с абразивной способностью 7, 6, 4 и 1 мкм светло-желтого цвета позволяет получить зеркальный блеск.

Способы измерения профилей шаблонов

В слесарно-лекальные и слесарно-инструментальные работы входит изготовление сложных мелких шаблонов, профиль которых представляет собой вогнутые

Рис. 137. Схема измерения профиля модульного шаблона

Рис. 138. Универсальный микроскоп

и выпуклые дуги, сопряженные между собой наклонными прямыми линиями. При измерении профиля шаблон укладывают на предметное стекло стола 2 микроскопа (см. рис. 138), затем устанавливают угломерную окулярную головку. Вращая винт поворота угломерной головки, совмещают вертикальную штриховую линию сетки с изображением одной стороны профиля шаблона 16. Отмечают показания шкалы микрометрического винта 4 (рис. 137). Затем с помощью этого винта перемещают каретку 1, смонтированную на основании 3, рукоятками 6 и 7 в поперечном и продольном направлениях до тех пор, пока профиль окулярной сетки не совпадет с изображением противоположного профиля шаблона. В процессе измерения при необходимости между кареткой 1 и микрометрическим винтом 5 укладывают набор 8 блоков плиток концевых мер 8. Величина поперечного перемещения каретки 1 (см. рис. 137) со столиком 2 и шаблоном (разность первого и второго измерений) дает размер среднего шага профиля зуба

шаблона, и при измерении этот же размер повторяют на другой стороне профиля зуба. При измерении шага зубьев шаблона сетку угломерной головки устанавливают так же, как и в предыдущем случае; отмечают показания шкалы микрометрического винта 5. Перемещая каретку 1 с помощью этого винта, совмещают профиль следующего профиля зуба с вертикальной штриховой линией сетки. По разности двух измерений определяют величину шага каждого из профилей зубьев в шаблоне 16 (рис. 138).

Для измерения профилей таких шаблонов на микроскопе имеется приспособление — кронштейн 13, перемещающийся по стойке 9 с помощью винтов 10, 11 и 12 и фиксирующего винта 16 (см. рис. 137), на котором установлена и закреплена специальная головка 75 (см. рис. 137) с набором линз 17 и 18.

Для измерения теневого изображения в кронштейн 9 (см. рис. 137) вставляется проекционная головка со схемой и набором линз (см. рис. 138). При измерении на стекло экрана укладывают увеличен-

Рис. 139. Схема угломерной окулярной головки (а) и способы измерения профиля шаблона #6)Рис. 140. Приемы измерения профиля копираРис. 139. Схема угломерной окулярной головки (а) и способы измерения профиля шаблона #6)Рис. 140. Приемы измерения профиля копира

Рис. 139. Схема угломерной окулярной головки (а) и способы измерения профиля шаблона #6)

Рис. 140. Приемы измерения профиля копира

Рис. 139. Схема угломерной окулярной головки (а) и способы измерения профиля шаблона #6)

Рис. 140. Приемы измерения профиля копира

ный в 10 раз чертеж шаблона (кальку), затем включают осветитель. Измеряемый шаблон (см. рис. 138), лежащий на столике 2, освещен снизу лампой 3 осветителя. Свет от лампы, проходя через параболическую линзу 4, стеклянную пластинку 5 и линзу б, отражается от зеркала 7, проходит через линзу 8 и освещает измеряемую часть шаблона. Далее свет попадает в объектив 9 и призму 10, где изменяет направление изображения, попадая в фокулярную плоскость и на предохранительные стекла 11 окуляра, состоящего из призмы 12, проекционной линзы 13 и призмы 14. Затем свет изменяет направление изображения под углом 90° и попадает на зеркало 15 и матовое стекло экрана головки 1. Здесь получается четкое изображение 17 измеряемого профиля шаблона 16. Путем сопоставления изображения на экране с чертежом определяют погрешности обработки шаблона. Такой способ контроля очень прост и удобен.

Особый интерес представляет измерение профиля модульных шаблонов, за

данных координатами различных точек профиля. Для измерения положения этих точек на профиле шаблона используют угломерную окулярную головку 1 (рис. 139). Вращая столик 5 с помощью рукоятки 6 и перемещая каретку микроскопа в поперечном и продольном направлениях микрометрическими винтами 2 и 3, совмещают вертикальную штриховую линию сетки с осью У шаблона, а центр креста сетки — с точкой а шаблона. Отмечают показания шкал микрометрических винтов 2 и 3 (в рассматриваемом случае 16,990 и 19,405 мм). Если размеры измеряемого шаблона превышают диапазоны микрометрических винтов 2 и 3, используют блок концевых мер 4, уложенных в размер на специальных планках между круглым столиком и кареткой микроскопа.

Измерение шаблона производится следующим образом. Точку а принимаем за начало отсчета (центр координат). Пусть координаты остальных точек профиля относительно а будут: Х,= 5 мм, У= 1 мм для точки b; X = 10 мм, У=

= 2 мм для точки с; X = 15 мм, У= 5 мм для точки d.

Для измерения положения остальных точек профиля перемещаем столик микроскопа в двух взаимно перпендикулярных направлениях на указанные выше размеры. Тогда после каждого перемещения показания шкал микрометрических винтов должны быть следующими:

для точки а показания винта 3 19,405 мм, показания винта 2 16,999 мм;

для точки b показания винта 3 19,405 4 л 5 = 24,405 мм, показания винта 2 16,999+ 1 = 17,999 мм;

для точки с показания винта 3 19,405 + + 10 = 29,405 мм, показания винта 2 16,999 + 2= 18,999 мм;

для точки d показания винта 3 19,405 + - 15 = 34,405 мм, показания винта 2 16,999 + 5 = 21,999 мм.

Если шаблон выполнен правильно, то центр креста окулярной сетки микроскопа совпадает с соответствующей точкой профиля.

На рис. 140 изображен способ измерения копира 3, профиль которого имеет форму спирали, заданной полярными координатами под определенными углами Wt, W2, W3 и т. д. В отличие от предыдущего способа измерения профиля шаблона данный способ отличается тем, что в первую очередь устанавливаю т и закрепляют на тубусе 13 кронштейна // (см. рис. 137) осветитель (рис. 141), состоящий из корпуса 1, панели 2 с лампами 3, винта 4 и предназначенный для подсвечивания контура отверстия копира, после чего на предметное стекло столика 2 микроскопа укладывают копир 3 (см. рис. 140) и приклеивают в нескольких местах мастикой; затем с помощью рукоятки 7 (см. рис. 137), вращая стол 2 и головки микровинтов 4 и 5 продольного и поперечного перемещений каретки / микроскопа, центрируют (обкатывают) отверстие копира 3, все время подсвечивая его профиль и периодически перемещая его по стеклу столика 2 до тех пор, пока точка А (см. рис. 140) в отверстии копира не совпадет с центром креста сетки окулярной головки 1. После этого на окулярной угломерной головке 2 (см. рис. 140) записывают фактический размер, совпавший с точкой а, учитывая при этом припуск 0,3—0,5 мм для окончательной об

работки и доводки выпуклого спиралеобразного профиля копира. Затем вращая рукоятку 7, поворачивают столик 2 и, одновременно вращая стол 2 и головки микровинтов 4 и 5 (см. рис. 137), перемещают в продольном и поперечном направлениях каретку / со столиком и копиром, совмещают штриховые линии сетки окулярной головки 5 с профилем копира (см. рис. 143) до тех пор, пока центр креста сетки окуляра совпадет с контрольной точкой а. Убедившись, что копир установлен точно на столе микроскопа, приступают к измерению всего профиля копира. Вначале, очень осторожно вращая окулярную угломерную головку 18, устанавливают ее нулевую шкалу в точке 1, затем вращая головки микровинтов 4 и 5 и рукоятку 7 столика 2, устанавливают требуемый угол И^ на профиле копира согласно показаниям угломерной шкалы окулярной головки 18 с таким расчетом, чтобы линия угла W, совпала с точкой 2, после чего записывают размер. Затем этим же способом с одной установки, вращая окулярную угломерную головку и столик с копиром, а также слегка вращая микровинты, перемещают каретку микроскопа и измеряют второй угол W2 до пересечения точки 3 и т. д. до тех пор, пока не определят, что выпуклая дуга, заданная полярными коорди-

Рис. 141. Осветитель

натными точками, имеет точный спиралеобразный профиль копира 20. На рис. 142, а изображена приставная проекционная фотоголовка, предназначенная для фотографирования измеряемых профилей шаблонов и деталей на микроскопе. Перед началом работы с корпуса подвижной пластинки 2 кронштейна 5 микроскопа снимают окулярную головку и на ее место устанавливают трубку проекционной головки 1. Затем на столик (см. рис. 137) укладывают шаблон или деталь и включают лампу 3 осветителя (см. рис. 138). Свет лампы, проходя через параболическую линзу 4, стеклянную пластинку 5 и линзу 6, отражается от зеркала 7, проходит через линзу 8 и освещает измеряемую часть шаблона или детали. Далее свет попадает в объектив 9 и призму 72 (рис. 142, б), где изменяет направление, попадая на фокуляркую плоскость и на предохранительные стекла 11 окуляра, представляющего собой призму 10. Здесь луч света изменяет направление изображения (в зеркальном), попадает в линзы 9, 8 и 7, а затем в проекционное фотоустройство и дает зеркальное (обратное) изображение профиля шаблона или детали.

На рис. 141 показан осветитель, с помощью которого подсвечивают (в проходящем свете) профили матриц штампов пресс-форм и сложные контуры шаблонов и деталей в процессе измерения, которые невозможно измерить обычными способами на микроскопе. Осветитель включается непосредственно в электрическую сеть соответствующего напряжения. В осветителе установлены четыре лампы 3 по 36 В. В процессе измерения профиля шаблона или детали абажур 1 со втулкой 2 устанавливают на трубку тубуса 15 (см. рис. 137) микроскопа и закрепляют винтом 4.

Окулярная угломерная головка 3 предназначена для выполнения линейных и угловых измерений и является наиболее существенной частью микроскопа. Внутри корпуса головки имеется стеклянная пластинка со штриховой сеткой 4 и лимб 5 (рис. 143, а), разделенный по окружности на 360 равных частей. Пластинка со штриховой сеткой и лимб градусной шкалы жестко связаны между собой и имеют обший центр вращения, который нахо-

Рис. 142. Приставная проекционная головка для фотографирования измеряемого на микроскопе предмета дится на оптической оси микроскопа. Штриховая сетка наблюдается в окуляр основного микроскопа, а шкала градусной головки 1 и минутная шкала неподвижной пластинки 2 — в отсчетный угломерный окуляр микроскопа.

Освещенная часть лимба окулярной головки проектируется на минутную шкалу, 60 делений которой соответствуют одному делению лимба; следовательно, цена деления угломерной шкалы равна Г.

Окулярная угломерная головка съемная и может быть заменена головкой двойного изображения или одной из револьверных головок. Схема оптики отсчетного угломерного микроскопа с осветительной системой показана на рис. 137.

Револьверная головка с набором профилей метрической и дюймовой резьб предназначена для измерения угла, высоты и наклона профиля резьбы, шага и среднего диаметра резьбы. Контур измеряемой детали проектируется объективом микроскопа на стеклянный диск, на котором нанесены штриховые контуры профилей метрической резьбы для шага от 0,2 до 6 мм и дюймовой резьбы от 24 до 4 ниток на дюйм. Картина, наблюдаемая через окуляр головки, показана на рис. 143, б.

Рис. 143. Головки микроскопа:а — схема окулярной угломерной головки; 6 — схема револьверной головки с набором профилей метрической и дюймовых резьб; в — схема револьверной головкиРис. 143. Головки микроскопа:а — схема окулярной угломерной головки; 6 — схема револьверной головки с набором профилей метрической и дюймовых резьб; в — схема револьверной головки

Рис. 143. Головки микроскопа:

а — схема окулярной угломерной головки; 6 — схема револьверной головки с набором профилей метрической и дюймовых резьб; в — схема револьверной головки

Рис. 143. Головки микроскопа:

а — схема окулярной угломерной головки; 6 — схема револьверной головки с набором профилей метрической и дюймовых резьб; в — схема револьверной головки

Револьверную головку с дугами разной кривизны, окулярную головку двойного изображения и револьверную головку с набором профилей метрической и дюймовой резьб закрепляют на приборе так же, как и окулярную угломерную головку.

Револьверная головка с дугами разной кривизны предназначена для определения радиусов закруглений деталей. Контур закругления деталей проектируется объективом микроскопа на стеклянный диск, на котором нанесены профили дуг радиусов. Картина, которая наблюдается через окуляр головки при измерении радиуса закругления детали, представлена на рис. 143, в. Увеличение окуляра составляет х 10. Головка рассчитана на применение объективов с увеличением х 1 и х 3. Вращение диска осуществляется при помощи маховичка.

Приемы измерения резьб

Для измерения наружного диаметра резьбы деталь закрепляют в центрах или Т-образных подставках, а затем устанавливают ее параллельно продольному ходу предметного стола. Для этого совмещают с помощью поперечного микровинта горизонтальную штриховую линию штриховой сетки окулярной угломерной головки с изображением вершин профиля резьбы и проверяют совмещение по всей длине, перемещая стол в продольном направлении. Затем производят первый отсчет по барабану поперечного микро- винта. С помощью этого же микровинта перемещают измерительный стол с деталью до совмещения изображения вершин профиля противоположной стороны резьбы с той же штриховой линией штриховой сетки и производят второй отсчет. Разность отсчетов дает величину наружного диаметра резьбы. За окончательный результат измерения следует принимать среднее арифметическое из двух, трех разностей, отсчетов.

Измерение внутреннего диаметра резьбы производится методом, указанным для измерения наружного диаметра, но не менее чем в двух сечениях, перпендикулярных оси резьбовой детали. Следовательно, для устранения влияния мертвого хода микровинтов микроскопа на результат измерения необходимо перемещать

измерительный стол так, чтобы при совмещении теневого контура детали со штриховой линией сетки края теневого контура подходили к этой линии с одной и той же стороны, для чего необходимо вращать барабан микровинта в одну и ту же сторону.

Измерение среднего диаметра резьбы (рис. 144, а) производится так же, как и измерение наружного и внутреннего диаметров; резьбовую деталь, закрепленную в центрах, устанавливают параллельно продольному ходу стола 1 (см. рис. 137), наклонив колонку 9 на заданный угол, равный углу подъема резьбы детали; совмещают одну из штриховых линий штриховой сетки с изображением стороны профиля резьбы детали; затем при помощи вращения барабана микровинтов поперечного и продольного перемещений стола микроскопа записывают первый отсчет по нониусу барабана поперечного микровинта, после чего перемещают стол и этим же микровинтом фиксируют диаметрально противоположную параллельную сторону профиля резьбы. Наклонив колонку 9 на тот же угол, но в противоположную сторону, снова совмещают штриховую линию сетки с профилем резьбы и производят второй отсчет. Разность отсчетов даст величину

среднего диаметра резьбы, измеренного по одной стороне профиля; после этого совмещают со штриховой линией штриховой сетки другую сторону профиля резьбы и повторяют измерения в том же порядке.

Фактической величиной среднего диаметра резьбы для данной нитки является среднее арифметическое из полученных результатов измерений по правым и левым сторонам профиля.

При измерении шага резьбы колонку прибора необходимо наклонить на угол подъема резьбы. Затем с помощью продольного и поперечного микровинтов и одновременного вращения маховичка лимба окулярной угломерной головки совмещают изображение стороны профиля резьбы детали с одной из штриховых линий сетки окулярной угломерной головки. Отсчеты производят по барабану продольного микровинта. Как первый отсчет, так и все последующие должны быть средним арифметическим из нескольких отсчетов, которые осуществляют путем неоднократных совмещений измеряемого контура со штриховой линией окулярной угломерной головки. При измерении шага только микровинтом стол перемещают до совмещения с той же штриховой линией окулярной угломерной

Рис. 144. Схемы -модульных резьбовых винтов (о и б)

Толовки изображения стороны следующего витка профиля резьбы и производят второй отсчет.

Разность полученных отсчетов даст величину шага (или суммы шагов, если перемещают стол на соответствующее расстояние), измеренного по одной стороне профиля. Затем лимб окулярной угломерной головки (см. рис. 143, а и б) поворачивают так, чтобы одна из его штриховых линий была параллельна изображению второй стороны профиля резьбы, и повторяют измерение способом, указанным выше.

Действительным размером шага на данном участке будет среднее арифметическое из полученных результатов измерений по левым и правым сторонам профиля.

При измерении концевыми мерами необходимо после совмещения изображения стороны одного из витков резьбы со штриховой линией сетки и после первого отсчета по продольному микровинту отвести стол влево и поместить блок плиток концевых мер. При этом число витков и, между которыми производится измерение, умноженное на номинальный шаг Р резьбы, должно быть равно размеру установленного блока плиток концевых мер.

При правильном шаге штриховая линия в поле зрения окажется совмещенной с изображением стороны соответствующего витка. Если этого совмещения не наблюдается, то его можно получить, вращая продольный микровинт. Разность показаний по нониусу барабана микровинта до и после совмещения даст величину погрешности шага на данной длине.

Измерение следует повторить, совмещая со штриховой линией окулярной угломерной головки вторые образующие профиля резьбы. Действительным размером шага на данном участке будет среднее арифметическое из полученных результатов измерений по правым и левым сторонам профиля. Измерение шага по правым и левым сторонам профиля резьбы необходимо для исключения ошибки, возникающей в результате несовпадения оси винта с линией центров. Шаг измеряется со стороны профиля, обращенной к наблюдателю, и с противоположной стороны (рис. 144, б). Среднее арифметическое из четырех полученных результатов изме

рений принимают за действительный размер шага на данном участке:

Рп = ^1П + ^гП ~^ ^зП + ^<44

Например, необходимо измерить резьбу с номинальным шагом 2 мм. При измерении между крайними витками получены следующие результаты:

РлевП = Ю,006 мм; Рправп = 10,002 мм.

Следовательно,

Р леви + Р правп

О>=2—

_'0.«*+№«»_ 101004ММ 2

Измерение половин угла необходимо для того, чтобы можно было судить о наклоне профиля к оси резьбы. Проекционный метод дает возможность выявить ошибки, вызываемые искажением профиля вследствие проектирования контура резьбы, а не осевого сечения. При измерении угла совмещают одну из линий штриховой сетки со стороной профиля резьбы и отсчитывают половину угла профиля (см. рис. 144, а). Если биссектриса угла профиля перпендикулярна оси резьбы, то полученные углы должны быть равны. В случае неравенства этих углов отклонение биссектрисы угла профиля от перпендикулярности оси резьбы детали может быть определено как половина разности между полученными значениями углов -^ и ^.

Для исключения систематических ошибок измерения, являющихся результатом непараллельности оси резьбы продольному направлению перемещения стола, половины угла профиля следует измерять в одном осевом сечении, но с двух противоположных сторон. При этом действительные значения половины угла профиля определяют как среднее арифметическое из результатов измерений, произведенных по соответствующей стороне профиля: для правой половины

а 22

2 ~2

для левой половины

для правой половины угла

30° 2' + 30° 8‘30° 2' + 30° 8‘2230° 5';30° 5';

30° 2' + 30° 8‘

30° 2' + 30° 8‘

2

2

30° 5';

30° 5';

«1 =s а _ 2 + 2 22

Для осуществления измерения половин угла профиля на противоположной стороне резьбовой детали следует наклонить колонку прибора в противоположную сторону на угол, равный углу подъема резьбы.

Полученные результаты измерения половин угла профиля меньше их действительных значений вследствие наклона колонки микроскопа (особенно при измерении резьб с углом подъема свыше 4°). Для получения тангенса действительных значений половины угла профиля следует тангенс измеренных значений половин угла профиля разделить на косинус угла подъема резьбы:

а _ 8 2

2 cos р

где ^искомая половина угла профиля (половина угла профиля в осевом сечении);

~*— измеренная половина угла профиля (половина угла профиля в сечении, расположенном под углом Р к осевому сечению);

Р — угол подъема резьбы.

Допустим, что при измерении угла профиля резьбы с углом подъема 4° на стороне профиля резьбовой детали ближней к наблюдению, получены отсчеты (средние из трех) 329°52'; 29°54' и соответствующие им половины угла профиля

-2^ — 30° 8'; -25- = 29° 54'.

22

На противоположной стороне профиля резьбовой детали получены отсчеты 30°2'; 329°56' (средние из трех). Соответствующие им половины угла профиля

-21-= 30° 2'; _2з_ =30° 4'.

2

Среднее значение половин угла профиля для левой половины угла

"1“2

2'22

«3 а4

22 30° 4' + 29° 54' 2gu 5g,

2.

Для получения более точного результата воспользуемся формулой, указанной выше: для левой половины

tg«

■ а 230° 5'

tg—===

2cos рcos 4"

= .°'57929- = 0,58070;

0,99756

для правой половины tgq

■ ц _2_ tg29°5r _ 0,57696

ё 2 ~ cosp cos 4" ~ 0,99756= 0,57837;

30° 3'.30° 3'.

30° 3'.

30° 3'.

Отклонение биссектрисы угла профи

ля от перпендикулярности оси детали

30° 9' — 30° 3'

2

Погрешности измерений половин угла профиля для резьбы с шагом менее 1 мм сильно возрастают ввиду трудности правильного совмещения изображения стороны профиля (очень малой длины) со штриховой линией сетки. Уменьшение погрешностей измерения достигается повторными измерениями, что особенно важно при измерении резьбы с малой величиной шага.

Измерение конуса. Правильность измерения конуса определяется половиной угла конуса а (угол наклона). Этот угол следует считать заданным,, если известна конусность детали. Конусность К определяется измерением диаметров в двух поперечных сечениях конуса на заданной длине:.

K=-^=2tga,

Рис. 146. Способы контроля профиля шаблона-гребенки на микроскопе:а — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру впадины шаблона на размер 15,10 мм; б — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру вершины зуба шаблона на размер 26,58 мм; в — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с левой стороны впадины шаблона на размер 15 J0 мм; г —схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с правой стороны впадины шаблона на размер 15,10 ммРис. 146. Способы контроля профиля шаблона-гребенки на микроскопе:а — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру впадины шаблона на размер 15,10 мм; б — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру вершины зуба шаблона на размер 26,58 мм; в — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с левой стороны впадины шаблона на размер 15 J0 мм; г —схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с правой стороны впадины шаблона на размер 15,10 мм

Рис. 146. Способы контроля профиля шаблона-гребенки на микроскопе:

а — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру впадины шаблона на размер 15,10 мм; б — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру вершины зуба шаблона на размер 26,58 мм; в — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с левой стороны впадины шаблона на размер 15 J0 мм; г —схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с правой стороны впадины шаблона на размер 15,10 мм

Рис. 146. Способы контроля профиля шаблона-гребенки на микроскопе:

а — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру впадины шаблона на размер 15,10 мм; б — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки по центру вершины зуба шаблона на размер 26,58 мм; в — схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с левой стороны впадины шаблона на размер 15 J0 мм; г —схема установки штриховых линий креста сетки окулярной угловой головки на угол 60° с правой стороны впадины шаблона на размер 15,10 мм

где D — диаметр конуса в нижнем сечении; d — диаметр конуса в верхнем сечении; L— длина между этими сечениями.

Следовательно, для определения конусности деталь закрепляют в центрах бабки, измеряют диаметры в двух сечениях и расстояние между этими сечениями. При измерениях необходимо пользоваться точкой пересечения линий штриховой сетки, т. е. перекрестием окулярной угломерной головки.

На рис. 145 изображен модульный шаблон-гребенка, а на рис. 146 показаны приемы контроля профиля впадин зубьев модульного шаблон-гребенки на микроскопе. При измерении шаблон-гребенку укладывают на столик микроскопа; вращая окулярную угломерную головку, устанавливают штриховую линию креста сетки по центру впадины шаблона 1 (рис. 146, а), после чего по нониусу барабана микровинта 3 продольного перемещения каретки записывают фактический размер 26,58 мм, а по нониусу барабана

Рис. 145. Схема профиля шаблона-гребенки: а, 6, в и г — стороны шаблона

микровинта 2 поперечного перемещения каретки записывают фактический размер 15,10 мм. Затем с помощью микровинтов 2 и 3 перемещают шаблон-гребенку и устанавливают центр креста сетки окулярной угломерной головки 17 (рис. 137 и 143) по центру вершины зуба шаблон-гребенки (рис. 146, б) и, перемещая каретку и вращая в обе стороны угломерную головку 17 (см.

рис. 137), проверяют вершину зуба и наклонные плоскости его угла, после чего, не меняя установки шаблона на столе микроскопа, с помощью этих же методов и приемов устанавливают на нониусе головки микровинта 2 размер 15,10 мм (рис. 146, в и г) и проверяют остальные наклонные поверхности во впадинах и зубьях шаблон-гребенки.

Измерение расстояний между центрами отверстий производится в такой последовательности: вначале измеряемую деталь с помощью угломерной головки устанавливают так, чтобы ось, соединяющая центры отверстий, была параллельна ходу стола, затем вместо угломерной головки устанавливают головку с двойным изображением. Фокусируют микроскоп на одно из отверстий. В объективе микроскопа будет наблюдаться раздвоенное изображение этого отверстия. После совмещения этих изображений производят первый отсчет. Затем мйкровинтом подводят в поле зрения раздвоенное изображение второго отверстия, совмещают их и производят второй отсчет. Разность отсчетов будет равна измеряемому расстоянию между центрами отверстий.

При измерении радиусов выпукло-вогнутых дуг окружностей в деталях револьверную головку с дугами разной кривизны устанавливают на микроскоп таким же образом, как и основную — окулярную угломерную головку. Измеряемую деталь кладут на стол. Видимый контур детали или шаблона совмещают с наиболее точно совпадающим по контуру штриховым профилем в окуляре микроскопа (см. рис. 137).

Контактное приспособление (рис. 147, а) предназначается главным образом для измерения внутренних размеров. Оно комплектуется двумя мерительными наконечниками 5 диаметром 8 и 3,5 мм. Эти наконечники применяют также и при измерении наружных размеров деталей, когда визирование производится с помощью микроскопов в тех точках, между которыми необходимо измерить расстояние. При измерении необходимо пользоваться объективом с увеличением ■ 3.

Приспособление закрепляют на тубусе 4 кронштейна 3 и колонке 2; качающийся на горизонтальной оси наконечник 5

имеет на свободном конце сферическую измерительную поверхность. На другом конце рычага, скрытом в корпусе приспособления, закреплено плоское зеркало под углом 45° к оптической оси микроскопа. Зеркало отражает штриховую сетку (биссектор), заключенную в корпусе 6 и освещаемую электрической лампочкой 11, вмонтированной в головке 7 корпуса б приспособления. Изображение биссектора приспособления попадает в основную окулярную сетку микроскопа. При отклонении наконечника 5 в ту или другую сторону от среднего положения изображение биссектора приспособления будет перемещаться относительно перекрестия нитей окулярной сетки (см. рис. 143).

Резкость изображения биссектора приспособления регулируется поворотом корпуса 6 (рис. 147, а). Наконечник 5 под действием пружины 12 оттягивается вправо или влево. Направление действия пружины 12 меняется при повороте детали 10.

Комбинированный способ измерения отверстий и наружных диаметров деталей методом обкатывания с помощью контактного приспособления на микроскопе (схема рис. 147) производится в такой последовательности: вначале измеряемую деталь 10 укладывают и закрепляют винтом 8 и прижимом 9 на столе 1 (см. рис. 147, а) микроскопа, затем наконечник 5 вводят внутрь детали и пружиной 12 прижимается к внутренней поверхности детали 10. Микровинтом продольного перемещения стола 2 добиваются положения, при котором штрих окулярной сетки 17 микроскопа (см. рис. 137) будут находиться точно между нитями сетки приспособления б (рис. 147). Медленно перемещая в поперечном направлении стол микроскопа в ту или другую сторону и следя за положением нитей сеток, необходимо убедиться в том, что точка касания измерительного наконечника 5 с внутренней поверхностью детали 10 лежит на диаметре (а не на хорде).

После необходимого совмещения нитей сеток производится отсчет по шкале барабана продольного микровинта. Затем поворотом детали 10 меняют направление действия пружины 12 и перемещают стол 1 в продольном направлении до тех пор, пока наконечник 5 рычага не коснется

Рис. 147. Измерения методом обкатывания:и — универсальное контактное приспособление; 6 — схема контактного приспособленияРис. 147. Измерения методом обкатывания:и — универсальное контактное приспособление; 6 — схема контактного приспособления

Рис. 147. Измерения методом обкатывания:

и — универсальное контактное приспособление; 6 — схема контактного приспособления

Рис. 147. Измерения методом обкатывания:

и — универсальное контактное приспособление; 6 — схема контактного приспособления

внутренней поверхности отверстия детали 10 с другой стороны. Добившись совмещения нитей окулярной сетки микроскопа и биссектора приспособления, производят второй отсчет по той же шкале. Разность отсчетов плюс размер диаметра наконечника 5 определят величину измеряемого диаметра отверстия в детали 10.

Нормы точности при измерении на микроскопе приведены ниже.

Нормы точности при измерении на микроскопе

Допустимые

Наименование показателейотклонения

Прямолинейность движения стола в пределах всего его хода в продольном и поперечном направлениях, мм . .0,002

Взаимная перпендикулярность направления движения салазок (продольных и поперечных)с. . . . .30

Суммарная погрешность показаний прибора при измерении микрометрическими парами продольных и поперечных салазок, считая от нуля до любого деления (исключая мертвый ход), мм ±0,003

Мертвый ход в микрометрических па

рах, мм. . ..0,002

Погрешность показаний прибора при применении только одних плоскопараллельных концевых мер длины, мм 0,002

Прямолинейность движения тубуса микроскопа и перпендикулярность направления его перемещения в минутах относительно плоскости стола в «нулевом» положении колонки при наводке с помощью реечного механизма2

Боковое смещение точки наводки микроскопа при его наклоне вокруг оси колонки на предельный угол в том случае, когда объект наводки лежит в горизонтальной плоскости, проходящей через ось центров, мм0,004

Боковое смещение точки наводки микроскопа при его наклоне вокруг оси колонки на предельный угол в том случае, когда объект наводки лежит в плоскости биссектрисы угла установочной призмы для бесцентровых предметов.

ММ0,01

Погрешность показаний прибора при измерении углов с помощью круговой шкалы окулярной угломерной головки, мин .т 1

Точность и надежность работы микроскопа зависят от его исправности, правильного обращения и выбора правиль- його метода работы. Для предохранения рабочих поверхностей от коррозии их следует протирать слегка промасленной салфеткой так, чтобы на поверхности оставалась тонкая пленка. В случае длительной эксплуатации прибора необходимо проверять плавность ходов всех подвижных механизмов и смазывать трущиеся части специальными смазками для оптико-механических приборов. Перед началом работы на приборе необходимо проверить совпадение нулевой установки лимба и пунктирного штриха сетки поля зрения основного окуляра с направлением продольного движения стола. Проверку необходимо проводить периодически.

При чистке с наружных поверхностей оптических деталей сначала смахивают пыль мягкой волосяной кисточкой, обдувают струей воздуха из резиновой груши, а затем протирают чистым ватным тампоном, слегка смоченным в гидролизном снирте-ректификате. Тампон необходимо заменять после каждой протирки.

По окончании работы приспособления укладывают в ящик, а микроскоп закрывают полиэтиленовым чехлом.

§ 6. Приемы измерения профилей деталей методом теневого изображения

Для контроля точных мелких деталей и профильных шаблонов сложной конфигурации применяют теневой проектор (рис. 148, th -- разновидность микроскопа, у которого теневое изображение детали проектируется не на окулярную сетку, а на экран.

Измерения на проекторе осуществляют гремя способами: 1) сличением теневого изображения контура детали с контуром чертежа; 2) измерением теневого изобра

жения детали на экране с помощью отсчетных устройств предметного стола;

3) измерением теневого изображения детали на экране с помощью точной масштабной стеклянной линейки.

К достоинствам первого способа следует отнести возможность контроля деталей сложной конфигурации; проверки не только размеров, но и профиля детали; быстроту контроля и его экономичность. Недостатком этого способа является ограниченность поля зрения, так как для сравнения с чертежом необходимо, чтобы деталь полностью умещалась в ноле проектора. Точность измерения зависит от точности изготовления чертежа, величины оптического искажения изображения контура детали на экране и точности совмещения теневого изображения контура с линиями чертежа.

Порядок измерения детали во втором случае тот же, что и на инструментальном микроскопе. Точность измерения зависит главным образом от точности элементов стола и его отсчетных приспособлений, величины оптического искажения теневого изображения на экране и точности визирования. Точность измерения третьим способом зависит от точности линейки.

Основные узлы теневого проектора: осветительный (лампа, конденсатор), измерительный и проекционный (объектив, главное зеркало, экран). Прибором можно измерить плоские детали (например, лекала, шаблоны, матрицы, кулачки, фасонные резцы) в проходящем и фасонные детали в отраженном свете.

При работе в проходящем свете (рис. 148,6) лучи от источника света / проходят через линзы постоянного конденсатора 2, теплоизолирующее стекло 3. линзы сменного конденсатора 4 и падают на зеркало 5. Отразившись от зеркала, лучи проходят через стеклянную пластинку 6 измерительного стола, на котором лежит измеряемая деталь, и падают на зеркало 7. Отраженные зеркалом 7 лучи попадают в объектив 8 и далее через призму 9 и главное зеркало 10 на стол 11.

При работе в отраженном свете (рис. 148, в) вместо зеркала 7 устанавливают полупрозрачную пластину 12, а над ней осветитель с постоянным конденсатором. Лучи света от осветителя

проходят через полупрозрачную пластину и отражаются от поверхности измеряемой детали 13, лежащей на столе 14. Частично отразившись от пластины 12, они попадают в объектив 8 и далее через призму 9 и зеркало 10 на стол 11.

Измерительным инструментом или калибром для проверки размеров детали на проекторе является шаблон (рис. 148. г), который вычерчивают в увеличенном масштабе по контуру деталей на плотной бумаге или на мягком листовом металле и вырезают. Масштаб увеличения в зависимости от величины светлого поля

проектора и размеров детали может быть 10-, 20- или 50-кратным. Чем крупнее шаблон, тем точнее результаты измерения. Поле допуска размера на шаблоне образуется двумя линиями, вычерченными по минимальному и максимальному размерам детали. При узком поле допуска, когда невозможно провести две линии, ограничиваются одной жирной линией.

Чертеж (шаблон) проверяемой детали кладут на стол 1 (см. рис. 148, а) проектора, а проверяемую деталь — на столе 2 каретки проектора. Регулируют резкость изображения тени детали на шаблоне

Рис. 148. Теневой проектор:

а — общий вид; 6, в — оптическая схема проектора; г — схема шаблона для измерения на теневом проекторе

фокусировкой объектива 3 и перемещают шаблон вручную с помощью микрометрического винта до совмещения контуров тени детали с контурами шаблона. На шаблоне обычно отмечают технологическую базу, на которую деталь устанавливают при обработке. При проверке детали на проекторе совмещают технологические базы шаблона и детали.

После окончательной установки шаблона и детали по выбранным базам визуально проверяют все элементы детали. Если ее размеры не выходят за пределы поля допуска, деталь считают годной; в противном случае необходимо измерить

отклонения масштабной линейкой или штангенциркулем и разделить полученное число на масштаб увеличения. Частное от деления дает действительную величину отклонения размера детали от заданного размера. Измерение точных деталей сложной конфигурации на проекторе проще и нагляднее измерений на других приборах. Большие масштабные увеличения и удобство работы на горизонтальном столе-экране позволяют быстро контролировать детали; наличие измерительного стола с отсчетными механизмами гарантирует высокую точность измерения.

Глава 6

Передовая технология лекально-инструментальной обработки

Способы изготовления и ремош штангенинструмента

Надежность работы измерительных инструментов зависит от точности изготовления и пригонки их основных деталей. По мере износа инструмент нужно ремонтировать, устраняя кривизну направляющих ребер штанги, непараллельность или неперпендикулярность рабочих поверхностей губок, перекос рамки и т. д.

Рабочую поверхность штанг штанген- инструментов проверяют по краске на поверочной плите; неровности спиливают личным напильником и доводят на притирочной чугунной плите. При этом необходимо выдерживать параллельность ребер в пределах 0,02—0,03 мм. Измерительные губки передней части штангелей и основание щтангенрейсмусов должны быть точно обработаны под углом 90' по отношению к параллельным сторонам штанг.

На рис. 149, а показан штангенциркуль, представляющий собой штангу 1 (цена деления шкалы 0,5 мм), на передней части которой имеются две измерительные губки б и 7. По штанге 1 перемещается рамка 3 с двумя измерительными губками 5 и 8. На боковой части рамки 3 в середине имеется окно с площадкой, к которой винтами прикреплен нониус 4 с ценой деления 0,02 мм. На торцовой части рамки имеется отверстие, в котором закреплен микрометрический винт 14, соединенный микрометрической гайкой 2 с хомутиком 13. В хомутике и в рамке в выемках установлены пластиночные

пружины 10 и 12. Следует добавить, что от качества изготовления пластиночных пружин и силы их зажима винтами 9 и 11 во многом зависит не только плавное перемещение хомутика 13 и рамки 3 по штанге 1, но и точность прилегания измерительных плоскостей губок 5 и 8 к губкам би 7, а также и точность измерения.

На рис. 149, б показаны основные детали, которые в процессе профилактического ремонта штангенциркуля подлежа! замене.

Губки штангенциркуля изготовляют из инструментальной стали У8, У8А. По разметке фрезерую! их контур, квадратный выступ губки плотно подгоняют по месту паза между щечками 16 и 17 штанги 7 и пазу щечек 15 рамки 3. После этого в сборе сверлят в щечках по два отверстия диаметром 2 мм и зенкуют с двух сторон, плотно загоняют в отверстия заклепки и расклепывают их заподлицо с поверхностью щечек. Закрепив губки на штанге 1 и рамке 3 и убедившись, что они жестко установлены в пазах, губки опиливают и зачищают по всему контуру, при этом проверяю! контрольным угольником перпендикулярность их рабочих поверхностей по отношению к поверхности ребра штанги. Опилив и зачистив все наружные поверхности, а также рабочие поверхности губок и рамки (рис. 149, б), губки 5, б, 7 и 8 (только рабочие части) термически обрабатываю! до твердости HRC 56 — 58 и отпускают на 2—3 единицы. После этого тщательно зачищают все наружные поверхности рамки 3 и губок; устанавливают и закрепляют винтами в рамке 3 нониус 4, в хомутик 13 и рамку 3 вставляют пружины 72 и 10 и надевают их на штангу 1. Штангенциркуль в собранном виде закрепляют в слесарно-лекальных тисках и приступают к доводке измерительных плоскостей губок.

При доводке измерительных плоскостей губок б и 7 (см. рис. 149, а) штангенциркулей следует угольником проверять их перпендикулярность плоскости штанги 7. Параллельность ребер штанги и измерительных плоскостей губок проверяют с помощью концевых мер, зажимаемых винтами 9 и 77 между измерительными плоскостями при передвижении рамки через каждые 10 мм длины штанги. При передвижении рамок с губками по

Рис. 149. Штангенциркуль

штанге 1 сила нажима измерительных плоскостей губок на концевые меры должна быть повсюду одинаковой. Измерительные плоскости губок доводят с помощью трех чугунных притиров, отличающихся один от другого по высоте на 0,25 мм. Притиры периодически подвергают доводке и смазывают 10—12-микронной пастой ГОИ, предварительно смоченной керосином. При сборке узлов штангенциркуля (см. рис. 149, а) необходимо уделять особое внимание работе пластиночных вогнуто-выпуклых фасонных пружин 10 и 12, вставленных в пазы рамки 3 и хомутика 13, так как от них во многом зависит не только Плавность перемещения рамки 3 по штанге 1, но и точность контроля наружных и внутренних размеров детали измерительными губками. Плоскости ребер штанги 1 мож

но считать параллельными друг другу и перпендикулярными к измерительным плоскостям губок в том случае, если при соприкосновении этих плоскостей с любым блоком концевых мер у острых губок 7 и 8 и тупых губок 5 и 6 показания штангенциркуля будут одинаковы.

При проверке параллельности плоскостей в процессе доводки губок (рис. 150) необходимо следить за тем, чтобы винты 7 и 8 только слегка зажимали пружины в рамке 2 и хомутике 9. Это делается для того, чтобы рамка и хомутик свободно и легко без перекосов перемещались по штанге 1, при этом пальцы правой руки, захватывающие хомутик 9 и рамку 2, должны лишь передвигать их по штанге, а пальцы левой руки (рис. 150), захватывающие плитку концевых мер 10, слегка покачивают ее между плоскостями тупых

губок 3 и 4 и острыми губками 5 и 6. Перемещая плитку вдоль и поперек плоскостей губок, проверяют не только параллельность их плоскостей между собой, но и ощущают пальцами прилегаемость плоскостей плитки 10 к обрабатываемым плоскостям губок штангенциркуля.

На рис. 151 изображена схема настольного ручного гибочного штампа для гибки заготовок пластиночных фасонных пружин из стали 65Г для штангенинструмен- тов. Матрицу 2 штампа зажимают в тиски 1 и укладывают в нее заготовку пластиночной пружины 3, затем левой рукой захватывают хвостовик 6 штампа и прижимают пуансон 5, соединенный с хвостовиком штифтами 8, к упорной планке 4, закрепленной на матрице 2 винтами 7; затем в правую руку берут рукоятку молотка и легко ударяют по хвостовику 6 штампа. В результате получается требуемая форма пластиночной пружины длиной L. Штамп изготовляют в зависимости от длины рамок и хомутиков штангенинструментов.

На рис. 152, а показан способ исправления кривизны параллельных боковых поверхностей штанги 2, закрепленной в слесарных тисках 1 между тремя алюминиевыми прокладками 3. В процессе правки левой рукой держат штангу 2 и перемещают ее вдоль прокладок 3, а правой рукой поворачивая ручку 4 тисков и слегка нажимая на прокладки, исправляют кривизну штанги. На рис. 152, б показан другой способ правки кривизны штанги 3, зажатой между алюминиевыми прокладками 2 в губках тисков 1. В отличие от предыдущего способа в данном случае кривизна штанги исправляется поперек боковых ее плоскостей с помощью вилкообразной оправки 4.

Приспособление, изображенное на рис. 153, предназначено для шлифования и припиловки поверхностей линеек штангенциркуля. В паз основания / укла-

Рис. 150. Способ проверки параллельности плоскостей губок штангенциркуля с помощью плитки концевых мер

Рис. 151. Настольный гибочный штамп для гибки пластиночных пружин к штангенинструментам

Рис. 152. Приемы исправления кривизны линеек штангенциркуля

Рис. 153. Приспособление для шлифования н припиловки поверхностей штангенциркуля

дывают на установочные винты 2 линейку 5 до упора в штифт 4 и зажимают ее с двух сторон и с торца винтами 5 и 6. С помощью индикатора проверяют параллельность поверхности, после чего приспособление утолщенным торцом устанавливают на электромагнитную плиту до упора. Отшлифовав поверхности линейки и губки с одной стороны, шлифовальный круг поднимают и, не изменяя установки приспособления, переворачивают линейку и шлифуют поверхность с другой стороны. Затем штангенциркуль собирают и в сборе доводят плоскости губок и подвижной рамки.

При ремонте штангенрейсмуса (рис. 154) необходимо следить за перпендикулярностью штанги основанию. Поэтому перед исправлением штанги 1 необходимо довести основание 2 штангенрейсмуса и проверить перпендикулярность штанги угольником 3, закрепленным винтами на призме 4, которая установлена на контрольной плите 5. При ремонте штангенрейсмуса в первую очередь нужно выправить (рис. 154, б), а затем довести боковые стороны штанги 1 с помощью приспособлений, указанных выше. При доводке нижней рабочей поверхности основания 2 необходимо обратить особое внимание на перпендикулярность ее штанге 1. При этом боковые стороны штанги доводят совместно с

нижней поверхностью рамки 7. Перед доводкой основания необходимо в первую очередь отремонтировать рамку 7 и хомутик 6, а при перекосах исправить

Рис. 154. Ремонт штангенрейсмуса:

а — схема проверки перпендикулярности линейки штангенрейсмуса основанию; б — штангенрейсмус

вставленную в них пластиночную пружину (см. рис. 151). После ремонта рамки 7 и доводки боковых сторон штанги последнюю устанавливают в рамке, выверяя нулевое положение по шкале нониуса, закрепленного винтами. Затем штангу перевертывают и снова устанавливают в рамке, добиваясь совпадения нулевых рисок штанги и нониуса.

Ремонт микрометрического инструмента

Микрометрический инструмент, как и штангенинструмент, является одним из основных типов измерительного инструмента, применяемого в любой отрасли промышленности. Микрометры, как и другие виды измерительных инструментов и приборов, проходят проверку и аттестацию на пригодность их эксплуатации. В микрометрических измерительных инструментах в большинстве случаев выходят из строя микрометрические винты, рабочие плоскости которых требуют тщательной доводки.

Микрометры гладкие служат для измерения наружных размеров деталей с точностью 0,01 мм. На рис. 155, а показана

Рис. 155. Микрометр:и схема в разрезе; б— примеры установки размеров по нониусу и шкале микрометраРис. 155. Микрометр:и схема в разрезе; б— примеры установки размеров по нониусу и шкале микрометрасхема барабана, стебля и микрометрического винта в разрезе, являющегося основным узлом микрометрических измерительных инструментов, которые часто выходят из строя в процессе их эксплуатации, Поэтому в процессе их профилактического ремонта на этот узел необходимо обратить особое внимание, так как от качественной подгонки и сборки всех деталей узла во многом будет зависеть точность измеряемых ими деталей. Узел состоит из втулки-стебля 11, во внутренней части которой ввернут микрометрический винт 3. Торец микрометрического винта является измерительной поверхностью. На наружной поверхности стебля 11 проведена продольная линия; ниже которой нанесены миллиметровые деления, а выше — полумиллиметровые деления (рис. 155, б). Винт 3 жестко связан с барабаном 1, на конической части барабана нанесена шкала (нониус) с 50 делениями. Во внутренней части стебля 11 имеется микрометрическая резьба, по которой перемещается микрометрический винт 3. При незначительном прослаблении винта он зажимается, т. е. регулируется конусообразной резьбовой гайкой 4, установ-

Рис. 155. Микрометр:

и схема в разрезе; б— примеры установки размеров по нониусу и шкале микрометра

Рис. 155. Микрометр:

и схема в разрезе; б— примеры установки размеров по нониусу и шкале микрометра

ленной в цанговой части стебля 11 (см. рис. 155, а).

Следует добавить, что в процессе ремонта узла необходимо обращать особое внимание на качество внутренней и наружной резьбы цанговой части стебля 11, так как от зажима гайки 4 во многом зависит точность перемещения микрометрического винта 3. Не менее важное зна чение имеет посадочная часть головки 5 микровинта 3, которая должна плотно входить в конус гайки 10, ввернутой в барабан 1. От того, как будут установлены головка 5 микровинта 3 с гайкой, будет зависеть не только плавное перемещение (без люфта) барабана 1 по стеблю 11, но и точность показаний нониуса при подсчете размеров. На торцовой части головки 5 микровинта имеется резьбовое отверстие, в которое ввернут наконечник 9 с установленной в нем цилиндрической собачкой, упирающейся в спиральную пружинку. Наконечник 9 соединен стопорным винтом 7 с зубчатой головкой 8. При вращении собачка б под действием спиральной пружины входит во впадины зубьев головки 8. Головка 8 соединена с микрометрическим винтом так, что при измерительном усилии свыше 900 гс она не вращает микровинт 3, а проворачивается. Для фиксирования полученного размера на барабане 1 и стебле И служит стопорное кольцо 2. Шаг микрометрического винта 3 равен 0,5 мм; так как на скосе барабана 1 (рис. 155,6) имеется 50 делений, то при одном полном обороте барабана 1 продольное перемещение равно шагу микрометрического винта 3, а цена одного деления 0,01 мм (0,5:50 = 0,01).

Для доводки плоскостей микрометрических винтов с пределом измерения 25— 800 мм можно использовать приспособление, показанное на рис. 156. На основании 1 приспособления имеется три выступа с пазами, в которых закрепляют хвостовики 2 со стеблями 3. Плоскости пазов основания строго перпендикулярны его торцу.

При изготовлении этого приспособления берут три бывших в употреблении микрометра с пределом измерения 0— 25 мм, отрезают скобы и оставляют хвостовики 2 со стеблями 3. Затем хвостовики шлифуют. Установив все три хвостовика

Рис. 156. Приспособление для одновременной доводки поверхностей микрометрических винтов

Рис. 157. Прибор для проверки плоскостей микрометров

и проверив их плоскости на стеклянной плите 4, в проушинах сверлят по два отверстия и запрессовывают в них штифты 5.

Доводку микровинтов осуществляют в такой последовательности. Барабаны 6 устанавливают по нониусам в нулевое положение. После предварительной притирки плоскостей микровинтов их поворачивают на V4 оборота или на 0,12 мм, повторяя это 3—4 раза.

Прибор для проверки плоскостей микрометров. Обычно для проверки параллельности плоскостей микрометров до 100 мм пользуются наборами плоскопараллельных стеклянных пластин, а для больших размеров эта операция усложняется. В настоящее время применяется прибор (рис. 157), с помощью которого

Рис. 158. Проверка плоскостей микрометров:и — приемы измерения доведенных плоскостей с помощью интерферометра; б, в — схема интерференционных лучей на обрабатываемой поверхности микровинта или плитках концевых мер; г — схемы проверки поверхностей микровинта или изделия с помощью двух стеклянных спектральных поверочных пластин, методом изображения интерференции световых лучей; д, е, ж, з — схемы расположения полос на микровинтеРис. 158. Проверка плоскостей микрометров:и — приемы измерения доведенных плоскостей с помощью интерферометра; б, в — схема интерференционных лучей на обрабатываемой поверхности микровинта или плитках концевых мер; г — схемы проверки поверхностей микровинта или изделия с помощью двух стеклянных спектральных поверочных пластин, методом изображения интерференции световых лучей; д, е, ж, з — схемы расположения полос на микровинтепроверяют (на микрометрах больших размеров) параллельность измерительных плоскостей через 'Д оборота микровинта. Прибор состоит из показывающей части малогабаритного пассиметра, имеющего цену деления 0,004 мм с пределом измерения ±0,02 мм, и набора штанг 2 и 3. На конце штанги около подвижной части микрометра I установлен показывающий прибор 4. Его чувствительный шариковый наконечник входит во втулку штанги и при установке прибора на микрометр попадает на край измерительной плоскости. На другом конце штанги в торец также вмонтирован шарик. Для удобства закрепления штанги на микрометре предусмотрена муфта, соединяющая штангу с неподвижной пяткой микрометра. Винты 5 и 6 позволяют устанавливать прибор с оборотами через каждую четверть поворота микровинта.

Рис. 158. Проверка плоскостей микрометров:

и — приемы измерения доведенных плоскостей с помощью интерферометра; б, в — схема интерференционных лучей на обрабатываемой поверхности микровинта или плитках концевых мер; г — схемы проверки поверхностей микровинта или изделия с помощью двух стеклянных спектральных поверочных пластин, методом изображения интерференции световых лучей; д, е, ж, з — схемы расположения полос на микро

винте

Рис. 158. Проверка плоскостей микрометров:

и — приемы измерения доведенных плоскостей с помощью интерферометра; б, в — схема интерференционных лучей на обрабатываемой поверхности микровинта или плитках концевых мер; г — схемы проверки поверхностей микровинта или изделия с помощью двух стеклянных спектральных поверочных пластин, методом изображения интерференции световых лучей; д, е, ж, з — схемы расположения полос на микро

винте

Непаралдельность плоскостей микрометра проверяют поворотом прибора 4

на штанге на 360г. При непараллельности измерительных’ плоскостей прибор покажет ее величину. Закончив доводку плоскости микровинта и убедившись еще раз по спектральным стеклам, что параллельность микровинта выполнена точно, его вставляют в стебель и устанавливают в нулевое положение по шкале и нониусу согласно показаниям микровинта с помощью плиток концевых мер.

Доведенные параллельные плоскости инструмента измеряют с помощью интерферометра (рис. 158, а), состоящего из основания /, на котором смонтированы стержень 2 с окулярной системой. В процессе измерения на контрольный столик 4 устанавливают обработанную (доведенную) деталь 7, с помощью микровинта 3 регулируют в вертикальном направлении окулярную камеру 5 с окуляром 6 и наводят фокус, который передает изображение интерференционных лучей на обработанную поверхность детали, определяя

по разноцветным полосам качество доведенных параллельных поверхностей на детали 7 (рис. 158, б и в). Изображенная на рис. 158, д схема показывает комбинированный способ измерения двух доведенных параллельных поверхностей детали 2 с помощью двух спектральных стеклянных пластин I и 3. На рис. 158, в, д, ж и з изображены основные схемы расположения полос 2, полученные методом интерференции световых лучей, исходящих из спектральных проверочных стеклянных пластин 1, лежащих на доведенных параллельных поверхностях микровинта. Эти поверхности определяют высокую степень точности и являются эталоном доводки рабочих поверхностей измерительных инструментов.

Индикаторы часового типа (рис. 159) предназначены для удобства и точности измерения линейных размеров в труднодоступных местах деталей. Индикаторы бывают нулевого, первого и второго классов точности. Наименьшие погрешности измерений дает прибор нулевого класса, наибольшие — второго класса точности. Для относительных измерений деталей инструментального производства пользуются рычажно-зубчатыми индикаторами сравнительно небольших размеров с пределом измерения индикатора 0,5 мм (см. рис. 159) и ценой деления 0,01 мм. Индикатор состоит из корпуса / и ободка 2 с хвостовиком 3, в которых смонти

рованы рычаг 9 с гребенкой 10, шестеренкой 7, пружиной 6, осями 5, 8 и II и стрелкой 4.

В слесарно-лекальном производстве часто приходится исправлять кривизну или места изгибов спиральных пружин индикаторов часового типа и чувствительно-рычажных микрометров. Прежде чем приступить к исправлению кривизны или изгибов, а также неровностей на пластиночных спиральных пружинах 1 (рис. 160), необходимо положить ее на стеклянную или текстолитовую пластинку 4. Затем один пинцет 2 берут правой рукой, а второй пинцет 3 левой рукой так, чтобы два пальца (указательный и большой) захватывали с двух сторон шечки пинцетов, и слегка зажимают (остроносыми губками) места кривизны и изгибы пластиночной спиральной пружины 1, после чего по ходу спирали очень осторожно растягивают (проглаживают) ими поверхности пружины, получая ровную пластиночную спираль.

В промышленности применяют прибор для проверки индикаторов с ценой деления 0,001 и 0,002 мм (рис. 161). Принцип работы прибора основан на использовании микрометрического устройства /, лимб которого имеет 100 делений, и рычага 2 с соотношением плеч 10:1. При повороте барабана на одно деление микровинт 3 через толкатель 4 перемещает рычаг 2 на 0,01 мм; рычаг поворачивается

Рис. 159. Схема индикатора часового типа

Рис. 160. Приемы исправления неровностей пластиночной спиральной пружины

Рис. 161. Прибор для проверки индикаторов часового типа: и — общий вид; б — конструкция

вокруг оси 5; противоположный конец рычага перемещается на 0,001 мм. Индикатор 6 установлен и закреплен в стойке 7 так, что его наконечник упирается в толкатель 8. Перемещение короткого плеча рычага 2 через толкатель 8 передается наконечнику индикатора. Проверка индикатора заключается в сравнении показаний на его шкале с показаниями на лимбе микрометрического устройства. Для предохранения механической части прибора от повреждений и пыли она закрывается кожухом 9.

Использование этого прибора позволяет значительно сократить время проверки индикаторов.

На рис. 162 изображено индикаторное приспособление для измерения впадин шлицевых деталей 8. Приспособление состоит из корпуса / скобообразной облегченной формы, в центре его имеется отверстие. в котором установлена и закреплена винтом 4 трубка индикатора 2 с на- Рис. 162. Индикаторное приспособление для одновременного измерения вершины и виадины шлицевого изделия

конечником 5. На концах корпуса имеются квадратные окна, в которых установлены и закреплены с помощью пластинок 7 и винтов 9 установочные шабера б и 10 с измерительными сферическими наконечниками. В процессе измерения пальцами рук с двух сторон берут корпус приспособления и очень осторожно перемещают его по окружности детали; в это время сферические наконечники шаберов 6 и 10 перемещаются по выпуклым поверхностям; стрелки 3 индикатора показывают действительную погрешность обрабатываемой поверхности во впадинах шлицевой детали. На размер L сферические наконечники устанавливают по плиткам концевых мер.

Способы обработки калибров и скоб

Многие детали в современном машиностроении имеют сложные профили, которые в процессе изготовления контролируют с помощью различных скоб и калибров. Требуемая точность и шероховатость поверхностей этих контрольных инструментов достигаются ручной пригонкой и притиркой, что связано с большой затратой труда. Поэтому для сокращения трудоемкости изготовления этих инструментов большое значение имеют правильный выбор абразивного материала и использование универсальных приспособлений, облегчающих труд слесаря-лекальщика.

Большой интерес для производства представляют измерительные инструменты, допускающие возможность регулирования после износа или переналадки его размеров (рис. 163 и 164), Такие конструкции повышают долговечность инструмента.

В промышленности внедрена универсальная сборная скоба-калибр с гвердо- сплавными напаянными пластинками (рис. 163. </) для контроля наружных и внутренних размеров деталей. Калибр состоит из оси /, губок 2 с напаянными твердосплавными пластинками 3, ручки 4, винтов 5 и деталей для соединения отдельных частей.

На размер £для измерения наружных поверхностей или на размер d для измерения внутренних поверхностей инструмент устанавливают перемещением гу

бок 2 вдоль оси 1. После предварительной установки губки фиксируют на оси винтами 5, головки которых заливают сургучом или закрашивают красной краской. При установке и фиксировании оправки необходимо следить за тем. чтобы не было перекоса губок и был строго выдержан угол а = 90°. Если точность установки губок недостаточна, то после сборки производят окончательную обработку — притирку для получения требуемого размера.

Для удобства сборки и получения требуемого размера между губками на оси рекомендуется установить втулку, имеющую заданную длину. Эта втулка является фиксатором положения губок, длина ее равна длине центральной части оправки, на которой обрабатывают рабочую часть губок.

В процессе изготовления, ремонта или переналадки калибра на другой размер губки 2 устанавливают на специальную оправку 1, фиксируют винтами 3 и закрепляют болтами 4 (рис. 163, б). Оправку устанавливают на шлифовальный станок центровыми отверстиями. Для придания большей жесткости концы губок можно соединить планкой 5 с центровым отверстием для установки на оправке.

На рис. 164 изображена установочная скоба с твердосплавными резьбовыми роликами для измерения резьбовых деталей. Скоба состоит из губок / и 7 с направляющими пазами, в которых установлена планка 2, закрепляющая с помощью болтов 3 и 9 губки 7 и 7. Для прочности губки имеют выгнутые ребра жесткости; во внутренней части на точно обработанных поверхностях установлены и закреплены стопорными винтами 4 и 8 резьбовые 6 и" цилиндрические 5 ролики.

Доводка конусных калибров. При доводке конусных калибров 4 (рис. 165) используют разжимные чугунные притиры 5, закрепленные прижимной шайбой 7 и гайкой б в конусе оправки 3. Оправку устанавливают в патроне 2 на токарном или доводочном станке. Прежде чем приступить к доводке конусной поверхности калибра, необходимо смазать порошком карбида кремния с керосином чугунный разрезной притир 5 и предварительно довести внутреннюю поверхность конуса калибра 4. Затем вклю-

165165

165

165

чают станок 1 с таким расчетом, чтобы скорость вращения шпинделя станка с притиром не превышала 120 об/мин. Затем пальцами правой руки слегка захватывают калибр 4, очень осторожно вводят его в притир 5 и легким нажимом на притир доводят конусную поверхность калибра, при этом периодически разжимают и сжимают пальцы руки для свободного вращения притира и калибра, так как в противном случае в процессе доводки разжимной притир 5 будет нагреваться и заклиниваться в притире. Закончив предварительную доводку (обдирку) поверхности конуса калибра, станок выключают и очень тщательно протирают сухой тряпкой калибр и притир, смазывают пастой ГОИ поверхность притира 5 и окончательно доводят поверхность в калибре 4. Затем с помощью контрольного конусного калибра проверяют внутреннюю поверхность обрабатываемого калибра.

Доводка скоб. Существуют два основных способа доводки: 1) скоба двигается по неподвижно закрепленному притиру; 2) неподвижно закреплена скоба, а двигается притир (рис. 166, а и б, рис. 167). Первый способ применяют при доводке скоб небольшого размера (до 150 мм).

При доводке одиночной скобы лекальщик кладет доводимую поверхность на притир. Доводка происходит при передвижении скобы по притиру с равномерным нажимом на скобу. Скобу располагают на притире по диагонали под углом 20—25° и двигают в таком положении не вдоль притира, а несколько наискось, примерно под углом 5—10°. В процессе доводки следует периодически менять направление движения — применять перекрестную (диагональную) доводку.

Помимо ручных приемов при доводке скоб можно пользоваться некоторыми

Рис. 163. Обработка скобы:

а — универсальная сборная скоба-калибр; б — специальная оправка для шлифования и доводки рабочих поверхностей скобы-калибра

Рис. 164. Установочная скоба с твердосплавными резьбовыми роликами

Рис. 165. Способы ручной доводке оформляющих конусных отверстий в калибрах с помощью разжимных чугунных иритиров

Рис. 166. Приспособление для доводки одиночных скоб

Рис. 167. Приспособление для припиловки и доводки больших скоб:

а—конструкция; б, в, г, д — приемы доводки плоскостей скоб

Рнс. 168. Универсальное приспособление дли припиловки и доводки больших скоб:

а — установочный кронштейн приспособления; б — приемы доводки поверхностей раствора скобы

приспособлениями. Одно из таких приспособлений, изображенное на рис. 166, а, состоит из корпуса 1, тисочков 3, подвижной направляющей 5 и регулировочных винтов 6 и 7. Доводимую скобу зажимают в тисочках. С помощью винта 7 тисочки могут перемещаться вверх и вниз для установки лапки скобы 8 на высоте роликов 2 и 4, а винтом 6 регулируют положение ролика 4 по высоте. Расположение ролика 2, поверхности губки и ролика 4 в одной, плоскости контролируют с помощью лекальной линейки (рис. 166, б и в). Образующие обоих роликов и доводимая поверхность должны быть параллельными (рис. 166, г). Такая установка достигается соответствующим регулированием скобы при ее зажиме в тисочках (рис. 166, б).

Подача доводимой поверхности на при

тир в процессе доводки осуществляется винтом 7. После доводки одной стороны скобу переворачивают и зажимают. Параллельность роликов и лапки выверяют по ранее доведенной лапке. Для этого на ролики кладут плоскопараллельную плитку, на которую можно установить блок плиток или специальную стойку с индикатором. По индикатору определяют отклонения от параллельности лапки скобы и роликов.

Контроль параллельности поверхностей и размеров раствора скобы после доводки осуществляют с помощью блока измерительных плиток. Обязательным условием при этом является применение защитных плиток, предохраняющих основные плитки набора от преждевременного износа. При отсутствии параллельности блок плиток, помещенный в рас-

твор скобы, будет поворачиваться вокруг какой-либо стороны измерительной поверхности. Если же поверхность хорошо доведена, то в результате поворачивания блока плиток в месте контакта останутся легко различимые кольцевые следы.

При контроле скоб небольшого размера непараллельность лапок можно установить, вставляя плитки угольником последовательно в различных местах раствора скоб.

На рис. 167 показано приспособление для припиливания и доводки больших (свыше 300 мм) скоб в пакете. Это приспособление имеет штангу 3, закрепленную в раздвижных параллелях. По штанге передвигается установочно-доводочный хомутик 4. В процессе работы щечки 2 параллелей с помощью винта 8 перемещаются по направляющим колонкам и зажимают заготовку скобы 6. Затем приспособление с закрепленной скобой устанавливают в слесарные тиски /, после чего на приспособление укладывают два одинаковых ролика 5 или штифта и начинают припиливать напильником или доводить чугунным притиром 7 поверхность раствора скобы 6.

Для облегчения обработки и доводки больших скоб применяют ■ простейшее приспособление, изображенное на рис. 168, а, которое устанавливают и крепят к передней губке слесарных тисков. Кронштейн 2 (рис. 168, б) через отверстия в передней губке тисков 9 крепят с помощью двух винтов 5 и планки 7, в нижней части которой находятся опорные винты б. Правильность движения притира 7, перемещающегося по обрабатываемой поверхности скобы 8, обеспечивается положением ролика 70, расположенного на призме 3. Требуемое положение притира 7 или напильника относительно обрабатываемой скобы устанавливают с помощью винта 4, на конце которого имеется сферическая головка, шарнирно соединенная с призмой 3. Достаточно незначительного отклонения притира от доводимой поверхности, чтобы это сразу же отразилось на качестве и шероховатости обработки. Поэтому необходимо все время следить за положением регулировочного винта 4 и в случае надобности поднимать или опускать его вместе с призмой 3 и роликом 10.

Обработка линейно-угловых шаблонов

Прежде чем приступить к обработке линейно-угловых шаблонов, необходимо в первую очередь проверить, правильно ли выбраны допуски и расчеты исполнительных размеров на рабочем чертеже. Допуски на неточность изготовления и на износ шаблонов выбирают в зависимости от допуска на измеряемую деталь. Например, для шаблонов допуск на неточность изготовления принят равным 10% (± 5%) от допуска на деталь, а предельные отклонения изношенных шаблонов ± 8% от допуска на деталь. Чтобы определить исполнительные размеры шаблонов для измерения высот, глубин, уступов (рис. 169, а и б), необходимо- а) установить наибольший и наименьший предельные размеры деталей, которые будут номинальными для большей Б и меньшей М сторон шаблона; б) по разности верхнего и нижнего отклонений размера детали определить величину допуска; в) определить предельные отклонения для шаблонов, равные Э 5% от допуска детали; г) предельные отклонения шаблона прибавить к его номинальным размерам.

Пример. Определим исполнительные размеры шаблона-высотомера (рис. 169, 6) для размера

36 0 25 мм. Наибольший предельный размер детали большей стороны шаблона 36 0 °8, т. с. 35,92 мм; наименьший предельный размер детали 36 Ц2 5. т- е- 35,75 мм.

Верхнее отклонение детали составляет - 0,08 мм, а нижнее отклонение составляет — 0.25 мм. Допуск детали 0,25 — 0,08 = 0,17 мм. Предельные отклонения шаблона равны + 5% или 0,0085 мм, Б — наибольший размер 35,92 + 0,0085 = 36,9285; Б — наименьший размер 35,92 — 0,0085 = 35,9115; М — наибольший размер 35,75 + 0,0085 = 35,7585; М — наименьший размер 35,75 — 0,0085 = 35,7415.

Для шаблонов допуски и предельные отклонения определяют отдельно для каждого участка профиля шаблона.

На рис. 169, в изображен комбинированный способ измерения перпендикулярности сторон шаблона - - высотомера 1 с помощью двух контрольных угольников 2 и 4, соединенных между собой хомутиком 3. Допуски на линейные размеры шаблона в зависимости от допуска измеряемой детали приведены в табл. 12.

2525Наименование§8 3" о 8goо «goioШаблон . . . . Контршаблон641061582512Наименование8|з о &а§о «I5Шаблон . . . Контршаблон4020603010050Наименование§8 3" о 8goо «goioШаблон . . . . Контршаблон641061582512Наименование8|з о &а§о «I5Шаблон . . . Контршаблон4020603010050Таблица 12Таблица 12Допуски в мкм на линейные размеры шаблонов и коитршаблоновДопуски в мкм на линейные размеры шаблонов и коитршаблоновДопуски на изготовлениеДопуски на изготовлениеДопуски на изготовление шаблонаДопуски на изготовление шаблона169169

25

25

Наименование

§8 3" о 8

go

о «

go

io

Шаблон . . . . Контршаблон

6

4

10

6

15

8

25

12

Наименование

8

|з о &

а§

о «

I

5

Шаблон . . . Контршаблон

40

20

60

30

100

50

Наименование

§8 3" о 8

go

о «

go

io

Шаблон . . . . Контршаблон

6

4

10

6

15

8

25

12

Наименование

8

|з о &

а§

о «

I

5

Шаблон . . . Контршаблон

40

20

60

30

100

50

Таблица 12

Таблица 12

Допуски в мкм на линейные размеры шаблонов и коитршаблонов

Допуски в мкм на линейные размеры шаблонов и коитршаблонов

Допуски на изготовление

Допуски на изготовление

Допуски на изготовление шаблона

Допуски на изготовление шаблона

169

169

Наиболее широко применяют комбинированные приемы обработки наклонных поверхностей шаблонов 1 (рис. 170, а) и контроль их сопряженных профилей с помощью штангензубомера 2 (рис. 170, б) и других специальных измерительных инструментов. С помощью штангензубомера можно проверить линейные и угловые размеры.

Рассмотрим пример измерения профиля шаблона при помощи штангензубомера в процессе обработки его наклонных поверхностей. В этих случаях требуется точно припилить бархатным напильником контур шаблона, изображенного на рис. 170, а. Сначала обрабатывают участки AF, CD, АВ и EF. Измерения производят микрометром и угольником. Затем обрабатывают участок ВС. Измерение угла а выполняют универсальным угломером или на микроскопе. Вместо заданного чертежом размера Н измеряют размер Нъ полученный в

Рис. 169. Способы изготовления шаблонов-высотомеров и их назначение:

и - крестообразного шаблона-высотомера; б — схема расчета исполнительных размеров шаблона- высотомера; в — приемы контроля перпендикулярных сторон шаблона-высотомера с помощью двух спаренных угольников

результате пересчета. Это измерение (рис. 170, б) производят штангензубо- мером.

Для определения размера Нх выбирают произвольный вспомогательный размер т. Как видно из построения, Нх = — Н + Р, но так как Р — mtga, то Нх = Н + mtga. Следовательно, вертикальную линейку штангензубомера выставляют на размер т, а губки раздвигают до размера Ht.

В процессе измерения одну губку штангензубомера прикладывают к боковой поверхности ЛЕ. а другую — на участке ВС в точке К. Если вертикальная линейка при измерении ляжет плотно на плоскость АВ, то размер Н выполнен правильно. Если между плоскостью АВ и вертикальной линейкой имеется просвет, то размер Н больше заданного. Если же вертикальная линейка ложится на плоскость АВ, а губки не упираются в плоскость AF, то размер Н выполнен меньше заданного по чертежу. Для определения разницы между чертежным размером Н и размером, полученным в результате обработки, губки штангензубомера сдвигают настолько, чтобы они коснулись боковых сторон пуансона, когда вертикальная линейка опирается на боковую поверхность АВ. Разница между расчетным размером Нх и размером, полученным в результате сдвигания губок, и есть отклонение от размера Н. Последним обрабатывают участок DE. Размер L заменяют размером Lx, находящимся на произвольном расстоянии h от базовой поверхности. Как видно из построения,

Lx = L -j- L^ 4 L3,

но L2 = hctga, a L3 = hctgP; следовательно,

Lx — L 4- h ctg a 4 h ctg p = L 4-+ h (ctg a + ctg P).

Рис. 170. Измерение профиля шаблона:

Выставив вертикальную линейку на размер h и раздвинув губки до размера Lx, производят измерение (рис. 170, в). Угол р, как и угол а, проверяют универсальным yi номером или на микроскопе.Выставив вертикальную линейку на размер h и раздвинув губки до размера Lx, производят измерение (рис. 170, в). Угол р, как и угол а, проверяют универсальным yi номером или на микроскопе.a — схема углового профиля шаблона; 6 — способы измерения высоты профиля шаблона при помощи штангензубомера; в — способы измерения длины профиля шаблона при помощи штангензубомера

Выставив вертикальную линейку на размер h и раздвинув губки до размера Lx, производят измерение (рис. 170, в). Угол р, как и угол а, проверяют универсальным yi номером или на микроскопе.

Выставив вертикальную линейку на размер h и раздвинув губки до размера Lx, производят измерение (рис. 170, в). Угол р, как и угол а, проверяют универсальным yi номером или на микроскопе.

Рис. 171. Способы изготовления углового шаблона- гребенки для контроля упорной резьбыРис. 171. Способы изготовления углового шаблона- гребенки для контроля упорной резьбыплиткам на угол 3е А 5'. доводят наклонную поверхность шаблона под угол 3" и проверяют его по выработке 3 — выдерживают размеры L и Lv Проверка вершины зуба Lv производится штанген-плиткам на угол 3е А 5'. доводят наклонную поверхность шаблона под угол 3" и проверяют его по выработке 3 — выдерживают размеры L и Lv Проверка вершины зуба Lv производится штанген-

Рис. 171. Способы изготовления углового шаблона- гребенки для контроля упорной резьбы

Рис. 171. Способы изготовления углового шаблона- гребенки для контроля упорной резьбы

плиткам на угол 3е А 5'. доводят наклонную поверхность шаблона под угол 3" и проверяют его по выработке 3 — выдерживают размеры L и Lv Проверка вершины зуба Lv производится штанген-

плиткам на угол 3е А 5'. доводят наклонную поверхность шаблона под угол 3" и проверяют его по выработке 3 — выдерживают размеры L и Lv Проверка вершины зуба Lv производится штанген-

Обработка модульных шаблонов и контршаблонов

К средней сложности слесарно-лекальных работ следует отнести модульный шаблон-гребенку, предназначенную для измерения профиля упорной резьбы винтов и специальных резьбовых соединений. Изображенную на рис. 171, а шаблон- гребенку 1 изготовляют без контршаблона, но для облегчения обработки и контроля наклонных и линейных поверхностей профиля его зубьев необходимо изготовить две выработки 2 и 3 с углами 3°и 30° ±2' и высотой /12.

Вначале на заготовке шаблон-гребенки по выработкам 2 и 3 обрабатывают поверхности впадин и зубьев и оставляют припуск 0,15 мм на шаговые размеры L и Lj для окончательной их доводки после термической обработки. Затем у шаблона шлифуют боковые поверхности и с трех сторон его торцовые плоскости под углом 90° + 5', которые являются базовыми поверхностями для контроля профилей зубьев при окончательной их обработке и дбводке. После этого наметку 4 закрепляют в тисках 3 и на угольник 2 устанавливают шаблон-гребенку 7 (рис. 171, б), затем левой рукой захватывают наметку 4 и пальцами прижимают к ней и угольнику 2 шаблон-гребенку 7, а тремя пальцами правой руки захватывают чугунный узкий притир 5 и вводят его между зубьями; доводят с одной установки вначале поверхность впадины, а затем две крайние поверхности плечиков. Закончив доводку поверхностей впадины и плечиков и проверив их параллельность микрометром, приступают к окончательной доводке поверхностей под углами 3° и 30° ±5'.

Доводку наклонных поверхностей зубьев шаблон-гребенки производят теми же приемами, которые показаны на рис. 171, б; разница состоит лишь только в том, что угольник 2 снимают и устанавливают по угловым плиткам 30° ± 1' линейку, к которой прикладывают пальцами левой руки шаблон-гребенку 7, а правой рукой притиром доводят поверхность угла 30° ±5' и проверяют выработкой 2. Линейку с шаблоном устанавливают на наметке 4 по угловым

Рис. 172. Способы изготовления модульных шаблонов и контршаблонов:

а — модульный шаблон и контршаблон; б — схема расчета исполнительных размеров шаблона и контршаблона; в — приемы обработки наклонных поверхностей профиля контршаблона на установочно-припи- ловочной наметке

зубомером на высоту 3 мм (см. рис. 170, а). Углы 3° и 30° для вспомогательных размеров вычисляют согласно таблице тригонометрических функций. Размер между сопряженными наклонными и прямыми линиями зубьев проверяют на микроскопе.

Проверку наклонных поверхностей и поверхностей впадин зубьев упорной резьбы винта б (рис. 171, в) в процессе токарной обработки осуществляют шаблон- гребенкой 7, при этом измеряют не только шаг между зубьями L, но и высоту резьбы h и Ь2, а также наружный диаметр D и средние диаметры DH D2 и D3.

В практике слесарно-лекальных работ особое место уделяется простановке технологических размеров и расчетам допусков на чертеже.

Допуски на угловые размеры профильных шаблонов принимают равными 10% от допуска на угловой размер профиля детали, но не менее 3'. Допуск на контршаблон принимают равным 50% от допуска шаблона, но не менее 2'. Допуск на шаблон располагают относительно номинального размера угла в сторону увеличения угла, а допуск контршаблона располагают симметрично номинально- ному размеру профиля шаблона (рис. 172, а и б), как указано в табл. 13.

В отличие от предыдущего модульного шаблон-гребенки (см. рис. 171, в) для контроля упорной резьбы, профиль которой имеет два разновидных угла, у данного модульного шаблона 2 (рис. 172, а имеется контршаблон 7, так как профиль разновидных углов симметричен и в про- Таблица 13

Расчетный лист для подсчета исполнительных размеров модельного шаблона и контршаблона (см. рис. 172,6)

Номинальный размер элементарного профиля шаблона

Шаблон

Контршаблон

Допуск

Исполнительный размер

Допуск

Исполнительный размер

9 мм

5 мм

120°

20 мкм

14 мкм

6'

9—0,02 мм

5—0,014 мм 120°+6'

10 мкм

8 мкм

3

9+0,005 мм

5+0.004 мм

120°+3'

Рис. 173. Приемы контроля профиля модульного шаблона:а — проверка выработкой профиля впадины модульного шаблона; 6 — проверка выработкой профиля зуба модульного контршаблона; в — проверка контршабдоиом профиля впадины треугольной резьбы винхаРис. 173. Приемы контроля профиля модульного шаблона:а — проверка выработкой профиля впадины модульного шаблона; 6 — проверка выработкой профиля зуба модульного контршаблона; в — проверка контршабдоиом профиля впадины треугольной резьбы винха

Рис. 173. Приемы контроля профиля модульного шаблона:

а — проверка выработкой профиля впадины модульного шаблона; 6 — проверка выработкой профиля зуба модульного контршаблона; в — проверка контршабдоиом профиля впадины треугольной резьбы винха

Рис. 173. Приемы контроля профиля модульного шаблона:

а — проверка выработкой профиля впадины модульного шаблона; 6 — проверка выработкой профиля зуба модульного контршаблона; в — проверка контршабдоиом профиля впадины треугольной резьбы винха

цессе обработки они должны перемещаться без просвета; это улучшает не только качество их обработки, но и точность, с помощью которых могут измеряться резьбы 1-го класса точности.

Для припиливания и доводки наклонных поверхностей угловых шаблонов используют установочно-припиловочную наметку (рис. 172, в). Она состоит из основной планки 6, закрепленной в тис- кйх 5, упорной щечки 2 и установочного угольника 4. Линейка 3 и угольник 4 фиксируются в требуемом положении с помощью винтов и служат базами для установки обрабатываемого профиля углового контршаблона 1. Процесс припиловки и доводки наклонной поверхности под углом 15 (половина угла 30) следует производить в такой последовательности: в начале четырьмя пальцами левой руки прижимают контршаблон 1 (рис. 172, в) к наметке 6 и установочной планке 3, а большим пальцем захватывают с обратной стороны наметку так, чтобы наклонная поверхность угла шаблона 1 была на одной линии с верхней поверхностью наметки 6; затем указательным, средним и большим пальцами правой руки захватывают притир 7 и укладывают его на поверхность наметки; доводят вначале одну сторону угла 15° + Г на контршаблоне 7, а затем переворачивают шаблон и с одной установки доводят поверх

ность второй стороны угла, выдерживая угол 30° + 2'. Следует добавить, что обработку шаблона 2 (см. рис. 172, а и б) и подобных ему шаблонов необходимо начинать с внутреннего контура профиля; при этом рекомендуется оставлять припуск около 0,15 мм до термической обработки под последующую доводку наклонных его поверхностей. Необходимо выдерживать ширину впадины 5 мм и высоту 9 мм, оставляя припуск около 0,05 мм на окончательную доводку при кантовке припасовке) его профиля с профилем контршаблона 1 по углу и высоте, а для контршаблона — еще и определенное расстояние до боковых сторон. Рабочие размеры по высоте предварительно контролируют микрометром или блоком плиток концевых мер, а ширину зуба — штан- гензубомером или на микроскопе. Углы профиля шаблона 2 и контршаблона 1 в процессе обработки проверяют вспомогательными выработками 3 и 4 (рис. 173, а и б).

Угловые рабочие поверхности доводят на углообразном чугунном притире с помощью кубика; вспомогательные стороны доводят только у контршаблонов; у шаблонов, как правило, доводят одну или две стороны.

На рис. 173, в показано измерение контршаблоном 1 профиля впадины зуба треугольной резьбы цилиндрического ва-

Рис. 174. Способы обработки и контрола модульного шаблона-гребенки:а — проверка выработками профиля зубьев и впадин модульного шаблона-гребенки и контршаблона; б ^ схема расчета профиля модульного контршаблона-гребенки; в — приемы припиловки и доводки поверхностей профиля шаблона-гребенки и контршаблона на установочно-припиловочной наметкеРис. 174. Способы обработки и контрола модульного шаблона-гребенки:а — проверка выработками профиля зубьев и впадин модульного шаблона-гребенки и контршаблона; б ^ схема расчета профиля модульного контршаблона-гребенки; в — приемы припиловки и доводки поверхностей профиля шаблона-гребенки и контршаблона на установочно-припиловочной наметкелика 5. В процессе измерения профиля резьбы у детали проверяют не только средние ее диаметры D^ и D2, но и высоту ее профиля зубьев h, а также ширину впадины зуба L.

Рис. 174. Способы обработки и контрола модульного шаблона-гребенки:

а — проверка выработками профиля зубьев и впадин модульного шаблона-гребенки и контршаблона; б ^ схема расчета профиля модульного контршаблона-гребенки; в — приемы припиловки и доводки поверхностей профиля шаблона-гребенки и контршаблона на установочно-припиловочной наметке

Рис. 174. Способы обработки и контрола модульного шаблона-гребенки:

а — проверка выработками профиля зубьев и впадин модульного шаблона-гребенки и контршаблона; б ^ схема расчета профиля модульного контршаблона-гребенки; в — приемы припиловки и доводки поверхностей профиля шаблона-гребенки и контршаблона на установочно-припиловочной наметке

К сложным модульным шаблонам и контршаблонам относятся шаблон-гре- бенки, состоящие из двух или трех зубьев (рис. 173, а и б), их обработка показана на рис. 172. Поэтому при их обработке необходимо предусмотреть, где и в каких местах нужно оставить припуск для доводки профилей после термической обработки, так как в процессе закалки шаблон и контршаблон могут деформироваться и эти припуски будут недостаточны для окончательной их обработки и доводки.

Вначале окончательно в закаленном виде обрабатывают по выработкам 3 и 4 профиль зубьев и впадин у контршаблона 1 (см. рис. 173, а и б), оставляя в нем небольшой припуск в пределах 0,02— 0,03 мм для каждого зуба с тем, чтобы при кантовке (припасовке) их со впадинами шаблона 2 можно было выдерживать шаговые размеры шаблона и контршаблона. После этого шаблон 2 (рис. 174, в) устанавливают на столик 4 и прижимают его пальцами левой руки к линейке 5 и наметке 7 с упорной планкой 3, и закрепляют в тисках 6. Затем указательным,

средним и большим пальцами правой руки захватывают надфиль 8 и припиливают поверхность впадины шаблона 2, периодически проверяя его профиль контршаблоном 1. Закончив припиловку всего профиля шаблона (см. рис. 174, а и б) и убедившись, что в каждой впадине под углом 30° оставлен припуск минус 0,1— 0,15 мм, шаблон термически обрабатывают; после чего совместно с контршаблоном шлифуют их поверхность и окончательно обрабатывают. При этом ширину зубьев контролируют штангензубомером, углы — выработками, а шаговые размеры между зубьями и общий профиль проверяют на микроскопе.

Для того чтобы чертеж модульного шаблон-гребенки (см. рис. 174,6) стал более понятным и упростил обработку профиля его зубьев и впадин, необходимо сделать дополнительные расчеты и проставить размеры с соответствующими допусками. Допуски на угловые размеры принимают равными 10% от допуска на угловой размер профиля детали, но не менее 3'. При этом допуск на контршаблон принимают 50% от допуска шаблона, но не менее 2'. Следовательно, допуск на шаблон располагают относительно номинального размера угла в сторону увеличения угла, а допуск контршаблона рас-

Рис. 175. Способы контроля модульным шаблоном- гребенкой профиля трапецеидальной резьбы винтаРис. 175. Способы контроля модульным шаблоном- гребенкой профиля трапецеидальной резьбы винтаРазмеры элементов профиля детали9*и-2 мм5 0^4 мм120 +.WРазмеры элементов профиля детали9*и-2 мм5 0^4 мм120 +.W

Рис. 175. Способы контроля модульным шаблоном- гребенкой профиля трапецеидальной резьбы винта

Рис. 175. Способы контроля модульным шаблоном- гребенкой профиля трапецеидальной резьбы винта

Размеры элементов профиля детали

9*и-2 мм

5 0^4 мм

120 +.W

Размеры элементов профиля детали

9*и-2 мм

5 0^4 мм

120 +.W

полагают симметрично номинальному размеру профиля шаблона (см. рис. 172, 6).

Пример: Требуется рассчитать исполнительные размеры и допуски для изготовления шаблона 3 и контршаблона 2 согласно размерам детали 1 (см. рис. 174, б).

Вначале определяют номинальные размеры профиля шаблона, а затем рассчитывают допуски на неточности выполнения принятых размеров шаблона и контршаблона.

Номинальные размерышаблонов

9 мм

5 мм

120

Рис. 176. Способы обработки прямоугольного шаблона-гребенки и контршаблона:

а — прямоугольный шаблон-гребенка н контршаблон; б— доводка плоскостей шаблона-гребенки; в схема контроля прямоугольной резьбы винта с помошью шаблона-гребенки

На рис. 175 изображены еще два вида шаблон-гребенок, профиль зубьев которых имеет разные углы. Они также предназначены для измерения профиля зубьев и впадин треугольной резьбы цилиндрических валиков и деталей крепления. На рис. 175, а показан шаблон-гребенка 7, профиль 2 зубьев которой имеет 60°, а на рис. 175,6 показан шаблон-гребенка 3 с профилем 4 зубьев 55°. В процессе

Рис. 177. Схема расчета профильного шаблона и коитршаблоиа

измерения профиля резьбы в деталях проверяют не только шаг L, L, и диаметры d, d], но и высоту профиля их зубьев h.

Изготовление шаблон-гребенок прямолинейных с симметричным профилем зубьев и впадин (рис. 176, а) — сложный и трудоемкий процесс обработки и доводки, так как при подгонке поверхностей зубьев и .впадин должны точно выдерживаться не только размеры Ц и L2, но и размер h. Перед доводкой зубьев и впадин необходимо в первую очередь довести у контршаблонов и шаблонов их наружные торцовые поверхности под угол 90 е ± 2', которые являются базовыми для предварительного измерения микрометром их размеров Lb L2 и h. Закончив доводку зубьев и впадин в контршаблоне 7 (рис. 176, а), приступают к доводке поверхностей впадины шаблона, при этом периодически вставляют зубья во впадины шаблона 2 и методом кантовки (припасовки) проверяют соосность их сторон. После этого приступают к доводке торцовых поверхностей зубьев в контршаб

лоне и шаблоне (рис. 176, б). На доводочную чугунную плиту 3 укладывают призму 4 и приставляют к ней контршаблон 1, затем четырьмя пальцами обеих рук захватывают кбнтршаблон 7, а большими пальцами рук прижимают призму 4 к контршаблону 7 и доводят вершины зубьев, выдерживая их высоту h. Зубья контршаблона периодически вводят во впадины зубьев шаблона, проверяя прилегание их сторон; при этом зубья во впадины должны вводиться одновременно без перекосов и с легким скольжением без просвета. Убедившись, что зубья контршаблона свободно входят во впадины зубьев шаблона 2 и легко кантуются без просвета, приступают к проверке впадин зубьев прямоугольной резьбы винта 5 (рис. 176, в), при этом проверяют не только шаговые размеры Lb L2 и L3 профиля резьбы винта, но и высоту зубьев h и диаметры d и dv

К сложным шаблонам, которые необходимо изготовлять с большой точностью, можно отнести профильные шаб-

Расчетный лист для подсчета исполнительных размеров профильного шаблона и коитршаблона (рис. 177)

лоны и контршаблоны, показанные на рис. 177, а. При их изготовлении необходимо выдерживать не только величину углов 30 и 45°+ 6', сопряженных с радиусами 1,8 мм и 2,8 + 0,04 мм, но и высоту выступа радиусом 1,8 мм, сопряженноголоны и контршаблоны, показанные на рис. 177, а. При их изготовлении необходимо выдерживать не только величину углов 30 и 45°+ 6', сопряженных с радиусами 1,8 мм и 2,8 + 0,04 мм, но и высоту выступа радиусом 1,8 мм, сопряженногос углом 30°, а также размеры 8,2 мм и 10 001 мм. Вначале окончательно обрабатывают контршаблон с учетом допуска, равного половине допуска шаблона, принятого 10% от допуска детали 1 (табл. 14).с углом 30°, а также размеры 8,2 мм и 10 001 мм. Вначале окончательно обрабатывают контршаблон с учетом допуска, равного половине допуска шаблона, принятого 10% от допуска детали 1 (табл. 14).

лоны и контршаблоны, показанные на рис. 177, а. При их изготовлении необходимо выдерживать не только величину углов 30 и 45°+ 6', сопряженных с радиусами 1,8 мм и 2,8 + 0,04 мм, но и высоту выступа радиусом 1,8 мм, сопряженного

лоны и контршаблоны, показанные на рис. 177, а. При их изготовлении необходимо выдерживать не только величину углов 30 и 45°+ 6', сопряженных с радиусами 1,8 мм и 2,8 + 0,04 мм, но и высоту выступа радиусом 1,8 мм, сопряженного

с углом 30°, а также размеры 8,2 мм и 10 001 мм. Вначале окончательно обрабатывают контршаблон с учетом допуска, равного половине допуска шаблона, принятого 10% от допуска детали 1 (табл. 14).

с углом 30°, а также размеры 8,2 мм и 10 001 мм. Вначале окончательно обрабатывают контршаблон с учетом допуска, равного половине допуска шаблона, принятого 10% от допуска детали 1 (табл. 14).

178178

178

178

Номинальный размер элементарного профиля

Шаблон

Контршаблон

Допуск

Исполнительный размер

Допуск

Исполнительный размер

30 мм

40 мкм

Зо+0’04 мм

20 мкм

30 + 0,02 мм

23,5 мм

40 мкм

23,5+°-04 мм

20 мкм

23,5+0,02 мм

16,2 мм

10 мкм

16,2+0,°1 мм

5 мкм

16,2+0,005 мм

10 мм

8 мкм

*0—0,008 мм

4 мкм

10 +0,002 мм'

8,2 мм

8 мкм

8,2_О Оо8 мм

4 мкм

8,2 + 0,002 мм

2,8 мм

40 мкм

2 8+0.04 мм

20 мкм

2,8+0,02 мм

45°

6'

45°+6'

3'

45°+3'

30°

6'

30°+6'

3'

30°+3'

Рнс. 178. Обработка профильного шаблона:

а — в раздвижных универсальных параллелях: б — с помощью пневматической машинки (напильника)

Рис. 179. Схема контроля профиля шаблона сборной выработкой

Размеры элементовпрофиля детали30_014 мм23,5^0,4 мм16,2-0 2 ММ10*°-°6 мм8,2'0,08 ммРазмеры элементовпрофиля детали30_014 мм23,5^0,4 мм16,2-0 2 ММ10*°-°6 мм8,2'0,08 ммРазмеры элементовпрофиля детали3 + 0,2 мм2,2*°’2 мм45 +30'30 ±30'Размеры элементовпрофиля детали3 + 0,2 мм2,2*°’2 мм45 +30'30 ±30'

Размеры элементовпрофиля детали

30_014 мм

23,5^0,4 мм

16,2-0 2 ММ

10*°-°6 мм

8,2'0,08 мм

Размеры элементовпрофиля детали

30_014 мм

23,5^0,4 мм

16,2-0 2 ММ

10*°-°6 мм

8,2'0,08 мм

Размеры элементовпрофиля детали

3 + 0,2 мм

2,2*°’2 мм

45 +30'

30 ±30'

Размеры элементовпрофиля детали

3 + 0,2 мм

2,2*°’2 мм

45 +30'

30 ±30'

Номинальные размерышаблонов

30.0 мм 23,5 мм

16,2 мм 10,0 мм

8,2 мм

Номинальные размеры шаблонов 2,8 мм 2,0 мм 45° 30

Закончив обработку профиля контршаблона 7, обрабатывают профиль шаблона 2 (рис. 176, а), оставляя припуск на линейные угловые размеры минус 0,1— 0,15 мм. Затем шаблон закаливают и совместно с контршаблоном шлифуют их наружные поверхности и окончательно подгоняют профиль шаблона по профилю контршаблона.

На рис. 178, а показана схема специального приспособления (параллелей) для припиловки и доводки шаблона 3. Приспособление имеет две параллельные планки 7, закрепленные на специальных губках 5. На передней планке 1 закреплены под углом 90° масштабная линейка 9 и микрометрический винт 77. В процессе обработки шаблон 3 укладывают на столик 6, затем вращением гайки 10 винта 11

устанавливают по нониусу 8 и шкале линейки 9 требуемый размер h для припиловки или доводки поверхности на шаблоне; затем столик 6 закрепляют винтом 7. Направляющие 2 гарантируют строгую параллельность перемещения зажимных планок 7, что сохраняет заданное положение шаблона при повторных закреплениях. Планку 4 устанавливают в требуемое положение по угловым плиткам. Размер и форма планок зависят от величины тисков, размера и формы обрабатываемых шаблонов или деталей. Планки, столик и угловую планку приспособления изготовляют из стали У8А и подвергают термической обработке до твердости HRC 60—62, затем их шлифуют, доводят отверстия под направляющие для плавного перемещения по ним планок 7.

Изображенная на рис. 178, б припило- вочная пневматическая машинка (напильник) предназначена для припиловки поверхностей шаблонов 10 и мелких деталей, закрепленных в тисках 9. Пневматический напильник состоит из цангового патрона 2, поршня 3, поворотной втулки 4, поршневой коробки 5, шланга 6, турбинки (под крышкой 7) и пускового крючка 8. Длина личных и бархатных напильников 1 — 100 мм. Напильник делает от 500 до 5000 дв. ход./мин, при этом

Рис. 180. Схема контроля профиля шаблона универсальной лекальной линейкой

он работает мягче (без резких толчков), чем электромеханический.

Обработку профильного шаблона 1, показанного на рис. 179, а, и подобных ему шаблонов следует начинать с внутреннего контура профиля; при этом необходимо оставить припуск около 0,1 мм под последующую обработку. Сначала целесообразно выдержать размеры 2 и 20 мм, оставив припуск 0,03 мм на доводку наклонных участков и поверхностей радиусов, а затем окончательно обрабатывать впадину, контролируя размеры отдельных участков и их взаимное расположение сборным шаблоном (рис. 179, б) состоящим из двух выработок 3 и 4, скрепленных хомутиком 2 и винтом 5. Ширину среднего прямолинейного участка контролируют штангензубомером или на микроскопе. После этого окончательно обрабатывают оставшиеся участки профиля, используя для контроля сборный шаблон (рис. 179, в), состоящий из трех выработок 3, 4 и б, скрепленных хомутиком 2.

Для одновременного измерения радиусов и углов шаблонов 8 в процессе их

обработки применяют универсальную лекальную линейку (рис. 180). Лекальная линейка 1 снабжена хомутиком 2, в котором установлен специальный шаблон 3, закрепленный винтом 4. Хомутик закреплен на линейке винтом 5. Контроль линейных и угловых размеров осуществляют дополнительной линейкой б, закрепленной винтом 7.

Способы обработки сопряженных профилей шаблонов и контршаблонов

Прежде чем приступить к обработке и доводке сопряженных поверхностей шаблонов и контршаблонов, необходимо проверить правильность выполнения расчетов и выбора допусков сопряженных исполнительных размеров в рабочем чертеже. Допуски на неточность изготовления и на износ профильных шаблонов выбирают в зависимости от допуска на измеряемую деталь. Например, для шаблонов допуск на неточность изготовления принят равным + 10% (±5%) от допуска на

Таблица 15

Допуски на радиусы закруглений профильных шаблонов и контршаблоиов

Допуск (мкм) на детали размером, мм

Измеряемая деталь

8

go Зо

О §

1

3§ з^ U Я

§

3

и

Шаблон . . . . Контршаблон . .

20

10

40

20

60

30

100

50

деталь, а предельные отклонения изношенных в процессе эксплуатации шаблонов составляют ±8% от допуска на деталь, имеющую угловой или линейный профиль (табл. 15).

На рис. 181, а показан способ контроля штангензубомером сопряженных поверхностей выпуклых дуг окружностей на зубьях и впадинах контршаблона 1. Штангензубомером с помощью высотной линейки 3 и подвижной губки 4 выдерживают размер L между точками а, е и высоту h так, чтобы выпуклые поверхности дуг и наклонные плоскости углов 30° точно входили одна в другую без просвета.

Для измерения выпуклых радиусов зубьев в контршаблоне 1 и шаблоне необходимо установить вертикальную линейку 3 штангензубомера на размер h в точке D, а переднюю губку 2 приложить к точке е; затем по горизонтальной линейке подводят губку 4, и как только она коснется точки е дуги окружности (см. рис. 181, а) профиля зуба контршаблона и шаблона, определяют предварительную длину хорды L между точками а и е. Затем с помощью микроскопа проверяют подсчитанный размер L Убедившись, что размер L соответствует допускам табл. 15, приступают к окончательной обработке всех зубьев и впадин в контршаблоне и шаблоне.

Следует добавить, что эти приемы обработки и способы контроля профилей зубьев и наклонных поверхностей, сопряженных с дугами окружности, очень просты и точны при изготовлении любых профилей.

На рис. 181,6 изображен способ конт-

Рис. 181. Приемы обработки и контроля сложного сопряженного профиля шаблоиа-гребенки:

а - способы измерения величины радиуса и дуги профильного шаблона-гребенки с помощью штангензубомера; б — приемы контроля шаблоном-гребенкой сложного сопряженного профиля винта

роля контршаблоном-гребенкой 1 профиля винта, образованного двумя дугами радиусами RA и R2, сопряженными с небольшими наклонными площадками и углами 30°, линии пересечения которых точно заданы размером L. В процессе контроля специальной резьбы на винте измеряют средние диаметры dA и d2 и сопряжение их сторон по всей длине профиля винта.

Прежде чем приступить к обработке шаблонов сложного выпукло-вогнутого

Рис. 182. Приемы сборки специальной выработки для проверки выпукло-вогнутого шаблона

Рис. 183. Профильный шаблон

Рис. 184. Способы обработки шаблонов с криволинейным очертанием профиля шаблонов типа парабол: а — шаблон и контршаблон с криволинейным профилем; б — шаблон и выработка для контроля криволинейного профиля шаблона

сопряженного профиля, необходимо подобрать сборную выработку 1 (рис. 182), с помощью которой контролируют сопряженный профиль шаблона, изображенный на рис. 183. Корпус выработки 1 состоит из двух планок, между которыми уложены две квадратные пластинки, скрепленные заклепками. На краях корпуса имеются два резьбовых отверстия с винтами 8, а на боковых сторонах планок — пять окон, по которым перемещаются стопорные крепежные винты 12. В процессе сборки выработки 1 (рис. 182) между ее планками устанавливают и закрепляют винтами 12 державки 2 и 3 с контрольными шайбами 6 и 7, а также подбирают одну фасонную выработку 5

и установочную пластинку 4, с помощью которой подгоняют и контролируют поверхность радиусом 22,8 ±0,02 мм по диску 13 (рис. 183).

Убедившись, что детали сборной выработки собраны правильно и надежно закреплены, на поверхность выработки устанавливают блок плиток концевых мер 9 и с помощью лекальных линеек 10 и 11 проверяют установку шайбы 7 и угол наклона пластинки 4 (см. рис. 182).

Весьма сложен процесс изготовления шаблонов и контршаблонов с криволинейным профилем (рис. 184, а). Особенно труден контроль участков, профиль которых образован кривой, проходящей через точки, удаленные на расстояние /1Х и Lx

Рис. 185. Универсальное приспособление для одновременной обработки и контроля криволинейных профилей шаблонов типа парабол

от осей прямоугольных координат. Универсальные измерительные инструменты не приспособлены для непосредственного контроля таких профилей.

Существует несколько способов и приемов обработки шаблонов с криволинейным профилем. Например, один из способов предусматривает использование выработки 1 (рис. 184, б), которая схематически подобна контршаблону и состоит из ряда ступенек углообразной формы с точным шагом. По этой выработке пригоняют профиль шаблона 2. При изготовлении выработки необходимо учитывать, что чем больше будет ступенек, а следовательно, и точек соприкосновения выработки с профилем шаблона, тем легче и точнее можно изготовить шаблон.

Другой способ обработки таких шаблонов основан на координатной разметке точек, через которые проводят плавную

кривую заданного профиля. Профили шаблона контролируют на микроскопе.

Несмотря на наличие вспомогательных средств измерения, при обработке таких шаблонов необходимы значительные затраты груда и времени. Применение специального припиловочно-контрольного приспособления (рис. 185) значительно упрощает обработку шаблонов с криволинейным профилем. Это приспособление позволяет одновременно обрабатывать шаблон по профилю и контролировать координаты отдельных точек профиля, поэтому отпадает необходимость изготовлять всевозможные выработки и производить разметку; кроме того, уменьшается трудоемкость составления координатных схем при контроле шаблона на микроскопе.

Между рамкой 1 приспособления (рис. 185, а) и установочными стойками 2

Д7-О.О2

19-0,05

9,4-0,02

30°±10'

38

НЗ

8.5-0,015

23,8-0,08

6

17-о,оз

D 1,25-0.08

16,2-6.03

25-63 0.04 33,8-0,03

31,5-0-03

б)

со 13

63-0,08 а)

52,5-о 08

41-0,08 . 19

186

52,5-о,оз

41-0,02

>Н5-о.оз 13,7-0,03 Текстолитовая заглушка

12,1-о 013

24,2”о.оз

Рис. 186. Способы одноиремениой обработки внутренних и наружных контуров профильных шаблонов и пройм: о — обработанное окно без заглушки; 6 — обработанное окно с текстолитовой заглушкой

укладывают блок концевых мер 3 и устанавливают индикатор 4 с конусообразным мерным штифтом 5. Приспособление оснащено подвижной кареткой 6, установочной державкой 7 и кубиком 8. Шаблон 9 устанавливают нижней плоскостью в паз каретки 6, фиксируют контрольным штифтом и закрепляют винтами, чтобы при обработке он не мог смещаться. После этого каретку с шаблоном перемещают в нужное положение микрометрическим винтом 10. Установив индикатор в нулевое положение по верхней точке шаблона, перемещают шаблон в продольном направлении, отсчитывая величину перемещения по нониусу микрометрического винта 10. В этом положении сверяют показания индикатора с данными координатной схемы профиля. Если показания не сходятся, то подводят установочную державку 7 с кубиком 8 и надфилем

или оселком снимают лишний слой металла. При этом необходимо поднять мерный штифт индикатора левой рукой и следить за тем, чтобы надфиль при своем движении опирался на кубик и снимал нужный слой металла с шаблона. Затем опускают мерный штифт на шаблон и, убедившись, что стрелка индикатора показывает нужный размер, с помощью микрометрического винта 10 перемещают шаблон в следующее положение. Если профиль шаблона образован крутой кривой и индикатор не может дать показания, то с блока концевых мер необходимо снять одну плитку, переместить индикатор и, закрепив его в новом положении, продолжать измерения. Закончив обработку шаблона по профилю с обеих сторон и сделав предварительную припасовку его nd контршаблону, окончательно измеряют шаблон на микроскопе.

В описанном приспособлении можно собрать выработку для контроля больших шаблонов (рис. 185, б), профиль которых образован различными дугами и наклонными линиями, сопряженными между собой. В паз приспособления, расположенный на боковой стороне рамки 1, нужно вставить несколько пластин 11, закрепив их винтами 12 и 13, затем расточить отверстия на необходимую высоту и вставить мерные шайбы 14 и 15, предварительно сняв на них фаски. Вогнутые участки профиля пластин доводят шайбами 16, а наклонные участки — оселком.

На рис. 186, а показано нанесение размеров сложного сопряженного профиля шаблона с четырьмя установочными отверстиями на выступах и окном, расположенным в центре. При обработке шаблонов с окнами необходимо в предварительно обработанное и доведенное окно вставить текстолитовую заглушку (рис. 186, б), чтобы в процессе обработки профиль шаблона не деформировался. Все шаблоны независимо от их профиля и сложности должны быть предварительно отшлифованы, при этом параллельность сторон должна быть выдержана в пределах 0,01—0,02 мм, а перпендикулярность с точностью 90° ±5'. Шлифование должно быть произведено очень тщательно, так как при доводке шаблон и контршаблон прижимают отшлифо

ванными поверхностями к призме или кубику. Наличие искривлений и отсутствие параллельности неизбежно приводят к возникновению перекосов при доводке шаблона. В процессе обработки контура шаблона базой являются четыре отверстия диаметром 4 и 6 мм, от которых ведут все исполнительные размеры профиля шаблона.

Способы обработки шлицевых пройм и фасонных резцов

На рис. 187, а показан плоский шлицевой вкладыш 2 для контроля восьмишлицевой проймы 1. Для вкладыша и проймы с требуемой точностью необходимо изготовить две выработки 3 и 4 (одну для контроля зуба, другую для контроля впадины и шага смежных зубьев). Окончательную припасовку зубьев проймы контролируют вкладышем. При изготовлении вкладыша контроль впадины осуществляют выработкой 5, а дуги каждого зуба и шага — микрометром.

Рис. 187. Обработка вкладыша:а — шлицевой шаблон-пройма с вкладышем и набором выработок: б—приемы доводки поверхностей зубьев шлицевого вкладышаРис. 187. Обработка вкладыша:а — шлицевой шаблон-пройма с вкладышем и набором выработок: б—приемы доводки поверхностей зубьев шлицевого вкладышаВначале изготовляют вкладыш. Зубья и впадины вкладыша обрабатывают в специальных параллелях 6, закрепленных в тисках 1, к вертикальной поверхности которых прижимают вкладыш 2 (рис. 187, б). Для удобства и точности установки вкладыша 2 при обработке горизонтальной поверхности зуба на па-

Рис. 187. Обработка вкладыша:

а — шлицевой шаблон-пройма с вкладышем и набором выработок: б—приемы доводки поверхностей зубьев шлицевого вкладыша

Рис. 187. Обработка вкладыша:

а — шлицевой шаблон-пройма с вкладышем и набором выработок: б—приемы доводки поверхностей зубьев шлицевого вкладыша

Рис. 188. Обработка резца:и — припиловка профиля по шаблону; б — доводка оселками; в— контроль профиля с помощью плиток концевых мерРис. 188. Обработка резца:и — припиловка профиля по шаблону; б — доводка оселками; в— контроль профиля с помощью плиток концевых мерраллелях закреплены планки 3 и 5, которые входят во впадину вкладыша 2. В зависимости от формы впадины вкладыша эти планки имеют прямоугольное трапецеидальное сечение. Размер впадины проверяют выработкой 5 (см. рис. 187, а), являющейся как бы контршаблоном, который предназначен для контроля зуба вкладыша 2. Длину дуги каждого зуба проверяют микрометром. Микрометром контролируют также длину дуги двух смежных зубьев и впадину между ними. Для удобства контроля все зубья вкладыша маркируют. Изготовив вкладыш, приступают к доводке зубьев впадин проймы 1 (см. рис. 187, а). Предварительно зубья необходимо доводить с помощью притиров 4, контролируя каждый зуб выработкой 3 (см. рис. 187, а), а шаг между соседними зубьями (через зуб) — выработкой 4. В дальнейшем для контроля проймы используют только вкладыш. После тщательной доводки и подгонки вкладыш должен входить в калибр без просвета. Неровности в местах соприкосновения вкладыша и проймы нужно осторожно снимать оселком, не изменяя размеры, при этом необходимо следить за маркировкой на вкладыше и пройме.

Рис. 188. Обработка резца:

и — припиловка профиля по шаблону; б — доводка оселками; в— контроль профиля с помощью плиток концевых мер

Рис. 188. Обработка резца:

и — припиловка профиля по шаблону; б — доводка оселками; в— контроль профиля с помощью плиток концевых мер

На рис. 188 изображен способ обработки и контроля профиля фасонного резца 7 с помощью шаблона и блока плиток концевых мер 4, уложенных на стеклянной пластине 5. Вначале закреп

ляют резец 7 в тиски 3 (рис. 188, а), затем оселком обрабатывают рабочий профиль резца. После этого из-под шаблона убирают одну из плиток концевых мер размером 1 или 2 мм и обрабатывают оселком следующую часть профиля резца (рис. 188, б), периодически проверяя его профиль на просвет по шаблону 2. Обработав и проверив весь профиль резца (рис. 188, в), окончательно зачищают поверхность профиля резца.

Контрольные вопросы

Какие абразивные материалы применяют для доводки измерительного инструмента?

Чем отличается измерительный инструмент, оснащенный твердым сплавом, от обычного инструмента?

Какие существуют способы доводки поверхностей инструмента, оснащенного твердым сплавом?

Какие приспособления применяют при припиловке и доводке профиля шаблонов?

Каких параметров шероховатости достигают при доводке профилей шаблонов?

Какой точности обработки достигают при изготовлении сложных сопряженных профилей шаблонов и контршаблонов?

Как расчитать номинальный, размер зуба и впадины модульного шаблона?

Как определяют допуски на радиусе закругления профильных шаблонов и контршаблонов?

Как проверяют соосность сторон шлицевых пройм и вкладышей?

Как проверяют криволинейные профили шаблонов парабол?

Как обрабатывают и контролируют профиль фасонного резца?

Какое количество притиров достаточно для доводки губки штангенннструмента и микровинтов микроинструмента ?

Какой линейно-угловой инструмент применяют для лекальных работ?

Какие существуют настольные микроскопы и каково их назначение?

С какой точностью измеряют на микроскопе угловые и криволинейные поверхности деталей?

Как измерить средний шаг резьбы на микроскопе?

Как измерить профиль кулачка на микроскопе?

Как измерить конусность детали на микроскопе?

Какие существуют методы базирования деталей на микроскопе?

Какие установочно-крепежные приспособления прилагают к микроскопу и каково их назначение?

Какие существуют нормы точности при измерении на микроскопе?

Как измерить профиль детали методом теневого изображения на теневом проекторе?

Глава 7

Гравирование сложных орнаментов

Граверные работы и маркированиеГраверные работы и маркированиеВысококвалифицированным слесарям-лекальщикам и слесарям-инструментальщикам приходится выполнять граверные работы. Эти работы далеко не всегда могут быть механизированы, поэтому снижение трудоемкости и повышение качества гравирования во многом зависит от совершенства применяемого инструмента и мастерства слесаря.

Граверные работы и маркирование

Граверные работы и маркирование

Граверные работы делятся на следующие основные группы: 1) гравирование надписей, орнаментов и украшений; 2) изготовление ударных клейм, штемпелей и клише; 3) изготовление различных накатных матриц и рельефных изображений на пуансонах штампов.

К квалификации гравера, особенно гравера-ювелира, предъявляют высокие требования; выполняемая ими работа сложна, и поэтому гравер и ювелир должны обладать художественным талантом и высокой культурой труда.

В табл. 16 приведены характеристики работ, выполняемых гравером и гравером-ювелиром, согласно единому тарифно-квалификационному справочнику.

Организация и оснащение рабочего места гравера

Производительность труда гравера и ювелира в значительной степени зависит от правильной организации рабочего места, его оснащенности всем необходимым инструментом и различными вспомогательными приспособлениями, облегчающими его труд.

Характеристика работ, выполняемых гравером и гравером-юаелиром

Характер работы гравера

Эскизы выполняемых работ

Работы, связанные с опиловкой заготовок и изготовлением простых клейм с цифрами и буквами (2-й разряд)

Работы средней сложности по опиловке и и гравированию наружных и внутренних контуров клейм с цифрами и буквами (3-й разряд) ’

Сложные работы по изготовлению и гравированию специальных цифровых и буквенных знаков и простых накатных матриц (4-й разряд)

Более сложные работы по изготовлению и гравированию изображений на оформляющих поверхностях мастер-пуансонов и гравированию цифр и букв по латуни или бронзе (5-й разряд)

Очень сложные работы по изготовлению и гравированию орнаментов в деталях инструментального производства и художественных украшений иа деталях из цветных н драгоценных металлов

189

Рис. 189. Универсальный ювелирно-граверный верстак

Отсутствие необходимой оснастки, инструмента и приспособлений, беспорядок в хранении инструмента и чертежей снижают производительность труда и качество работы. Рабочие места гравера и ювелира должны быть оборудованы в соответствии с выполняемой работой.

Верстак гравера или ювелира должен быть установлен вдоль или поперек окон так, чтобы естественный свет падал на рабочее место равномерно и не давал ярких бликов или резких теней.

На рис. 189 изображен универсальный ювелирно-граверный верстак. Данный верстак может быть использован не только на предприятиях единичного производства, но и на предприятиях серийного

производства, так как в его конструкции предусмотрено все необходимое для удобства работы и повышения производительности труда.

В отличие от существующих верстаков показанный верстак напоминает письменный стол с выступом с правой стороны на столешнице 7 для удобства опоры локтя правой руки, а с левой его стороны имеется подъемно-поворотный подлокотник 25, который в процессе работы может выдвигаться и поворачиваться. Подушка подлокотника, изготовленная из поролона и покрытая дерматином, закреплена на металлической пластинке, к которой приварен подъемно-регулировочный винт. Подлокотник вращается на оси и крепится

подъемно-регулировочным винтом в том или ином положении.

Каркас 1 верстака сварной и изготовлен из угловой стали размером 36 х 36 мм, а ножки из угловой стали 50 х 50 мм. Длина верстака 1100 мм, ширина с левой стороны 375 мм, а с правой с учетом выступа 775 мм, высота 875 мм. С боков верстак обшит листовым железом толщиной 1—1,5 мм. Крышка 7 (столешница) изготовлена из фанеры толщиной 25 мм и покрыта линолеумом. Длина столешницы 1200 мм, ширина с левой сторон! • 425 мм, а с правой с учетом выступа 825 мм, общая высота верстака с крышкой 900 мм. Над крышкой с двух боковых сторон укреплены деревянные буртики, а с задней стороны они соединены с полочкой 2, где хранят призмы 4 и 5, инструмент, детали, предназначенные для гравирования. С левой стороны подлокотника 25 имеются два ящика, в которые вставляют настольные коробки 3 и 26 с набором штихелей и граверным инструментом. На правой стороне выступа верстака находится тумбочка с четырьмя деревянными выдвижными ящиками 11, 12, 13 и 15 для хранения чертежей, вспомогательного инструмента и готовых деталей. С левой стороны тумбочки под крышкой имеется выступ, в нижней части которого приварена к каркасу 1 стальная пятимиллиметровая пластина (полочка) для размещения бормашинки и ударно-режушего инструмента (молотков, зубильц, чеканов и др.), а на передней части полочки закреплена круглая наковальня 14 с резиновой прокладкой внизу во избежание шума при ударе молотком по выправляемой или вырубаемой детали. В центре верстака напротив сидящего гравера закреплен с двух сторон винтовыми эксцентриками деревянный фенагель 16, предназначенный для обработки на нем деталей. Под фенагелем имеется выдвижной сборник 17, в котором собирается стружка.

Подъемно-поворотный стул может не только свободно поворачиваться в обе стороны, но и легко перемещаться вперед и назад за счет того, что в центре трубы 24 (опора для ног) приварена втулка, в которую вставлен палец консоли 23. В отверстие консоли вставлена труба кронштейна 22 (большая консоль), приваренного к втулке треноги 21 стула. При

необходимости кронштейн 22 со стулом может перемещаться вперед и назад и закрепляется винтом консоли 22. При работе, сидя на стуле, ножки треноги 21, опираясь на пол, создают опору для корпуса тела работающего; но достаточно работающему встать со стула, как тут же спиральная тружина 20 разжимается и поднимает одновременно сиденье 18 со спинкой 19 и треногу 27 стула. Стул, приподнявшись от пола с помощью пружины 20, легко поворачивается на оси 23 консоли и свободно убирается под крышку верстака.

Для исключения непредвиденных потерь времени в процессе работы рекомендуется особо обратить внимание на раскладку вспомогательного инструмента перед началом работы в такой последовательности, чтобы он всегда был под руками: с правой стороны следует укладывать молотки 9, зубильца, сечки, чеканы, настольную наковальню 8, набор надфилей и напильник 10, а с левой стороны ящик 3 с набором штихелей.

Для освещения обрабатываемых деталей на фенагеле 76 необходимо иметь настольную шарнирно-поворотную электрическую 36-вольтовую лампу 6 с линзой.

На рис. 190 показан настольный ящик для хранения чеканов 8, сечек 10, зэков 77, штихелей 72 и 13. Он очень удобен и прост в изготовлении. Коробку 7 и крышку 9 можно изготовить из текстолита, а стойки 2,3,4,5 из дюралюминия. Крышка со стойками легко открывается и закрывается, для этого достаточно освободить от зажима барашком 7 планку 6. Освещение гравируемой .детали может быть естественным и искусственным. Однако в любом случае очень важно, чтобы свет был мягким, поэтому надо избегать освещения прямыми солнечными лучами и лампами большой мощности поверхности гравируемой детали, так как оно утомляет зрение гравера или слесаря- лекальщика. При ярком солнечном свете окна необходимо занавесить шторами из тонкого светло-голубого полотна, которые поглощают лучи солнца и дают мягкое отражение на гравируемой поверхности.

Кроме того, необходимо избегать бокового освещения. На пути лучей света.

Рис. 190. Настольный ящик для хранения штихелей, чеканов и сечекРис. 190. Настольный ящик для хранения штихелей, чеканов и сечек

Рис. 190. Настольный ящик для хранения штихелей, чеканов и сечек

Рис. 190. Настольный ящик для хранения штихелей, чеканов и сечек

идущих с боков, надо ставить полупрозрачные или темные экраны. Для четкой видимости штрихов на гравируемой детали необходимо, чтобы угол а между падающими и отраженными лучами света был не менее 90°. Наилучшее освещение можно получить, если между лампой и гравируемой деталью поместить на специальной стойке 1 с подставкой 2 (рис. 191) стеклянный шар-колбу 3 с прозрачной, голубоватой жидкостью (кипяченой воды 2 л, азотной кислоты 25 г, медного купороса 50 г). Свет, поступающий от электрической лампочки 4, проходя через колбу 3, равномерно и мягко освещает гравируемую деталь 7, лежащую на подушке 6. Для удобства работы настольную подставку 2 с колбой 3 можно поднимать и опускать по стойке 1, закрепляя барашком 5.

Стеклянная колба с жидкостью не только задерживает тепло, выделяемое лучами электролампы, но и создает мягкое равномерное освещение всей обрабатываемой поверхности детали. Кроме того, если гравируемая деталь имеет блестящую поверхность, то в этих случаях гравер или слесарь-лекальщик должен надеть на голову матерчато-резиновый шнурок с козырьком так, чтобы козырек прикрывал глаза от лучей света электрической лампочки.

191

Рис. 191. Схема освещения гравируемого изделия с помощью колбы и настольной электролампы

192192

192

192

Рис. 192. Приемы гравирования с помощью подлокотника и козырька

На рис. 192 показано положение корпуса тела сидящего гравера, локоть левой руки которого положен на подлокотник 4, закрепленный барашком 5, а локоть правой руки — на дугообразный выпуклый выступ столешницы 9 верстака. Для удобства гравирования и опоры левой руки на верстаке с левой стороны имеется выдвижной подлокотник (см. рис. 189), который может подниматься и поворачиваться в любую сторону. В процессе работы гравер слегка наклоняет корпус тела, пальцами левой руки придерживает гравируемую деталь, лежащую на столешнице 9, а указательным и большим пальцами правой руки, захватывая лезвие штихеля 7, направляет его вперед и, слегка нажимая, врезает в металл (гравирует); при этом ладонь и остальные пальцы руки, опираясь на поверхность детали б, создают лишь направление указательному и большому пальцам, удерживающим штихель 7.

Для освещения гравируемой детали на полочке 1 столешницы 9 перед сидящим гравером установлена настольная шарнирно-поворотная электролампа 8. С правой стороны на столешнице 9 уложены ящик 2 с набором штихелей и молоток 3 с сечками и чеканами.

Температура воздуха в помещении, где работает гравер, должна быть в пределах 15—25° С. При температуре ниже 15 °C на металлических гравируемых деталях появляется влага при дыхании гравера. Вследствие этого нанесенный карандашом рисунок на детали легко стирается. При температуре выше 25 °C руки грайера становятся влажными, и удержать штихель в нужном положении трудно. Если работа гравера связана с применением кислот, то необходимо иметь отдельный шкаф для склянок с кислотой и вытяжную трубу для отвода вредных газов. Если такого шкафа нет, то необходимо иметь колпак, который должен быть соединен с вытяжной трубой, а помещение необходимо регулярно и тщательно проветривать.

Вспомогательный инструмент

для граверных работ

Форма и размеры штихелей. Основным инструментом гравера является штихель (граверный резец). Штихель представляет собой стальной резец определенной формы длиной 120 мм, вставленный в деревянную ручку.

Рис. 193. Форма штихелей и специальных резцов

Рис. 194. Форма резцов для нанесения делений и шкал на делительной машине (о и 6)

Штихели (рис. 193) различаются по форме клинка (лезвия) в его поперечном сечении.

Плоский мессерштихель 1 (рис. 193,а) в поперечном сечении имеет клиновую форму с острой режущей кромкой с радиусом затупления 0,1—0,2 мм. Шпит- штихель 1 (рис. 193, б) отличается от мессерштихеля тем, что боковые поверхности в поперечном сечении имеют небольшую выпуклость 1. Овальный болт- штихель 2 (рис. 193, в) в поперечном сечении имеет обе выпуклые поверхности, а полуовальный болтштихель 3 (рис. 193, г) отличается от предыдущего тем, что одна сторона у него плоская, а другая выпуклая, так называемая режущая поверхность. Шатирхштихель 4 (рис. 193, б) плоский, клиновидной формы, имеет плоскую режущую кромку с несколькими зубцами, вследствие чего дает сразу несколько параллельных штрихов. LUai зубцов от 0,1 до 3 мм. Грабштихель 5 (рис. 193, е) в поперечном сечении имеет форму ромба с углом между режущими кромками от 30 до 90°. Клинок 5 выгнут. Стрела прогиба по середине составляет 3—8 мм.

Ручки б, 7 и 8 штихелей (см. рис. 193) изготовляют из твердых пород дерева и разной длины. Длину гравер подбирает по своей руке. На тонкий конец ручки насаживают металлическую втулку, которая предохраняет деревянную ручку от растрескивания при ее насадке на клинок (лезвие). Штихели и резцы для нанесения делений и шкал на делительной машине изготовляют вручную из инструментальной стали У12А или ХВГ (рис. 194, а и б). Кроме этих сталей можно использовать прутковую сталь (серебрянку), наружные кольца шарикоподшипников, которые предварительно отжигают, разрезают и выправляют, затем эти полосы заготовок длиной 120 мм предварительно обрабатывают, после чего клинки (лезвия) штихелей укладывают в плоскую железную коробку, засыпанную углем, и герметически закрывают крышкой. Затем эту коробку в термической печи нагревают докрасна и охлаждают в печи. После этого профиль штихеля (клинка) окончательно обрабатывают, придавая ему требуемую форму. В процессе обработки профиля штихеля необходимо следить за тем, чтобы режущая кромка, которая является направляющей при гравировании, была расположена в одной плоскости. Затем приступают к

закалке штихеля 1 или резца. Штихель нагревают до светло-малинового цвета и опускают в воду наклонно (рис. 195, а), чтобы избежать разрушения режущей кромки в результате появления внутренних напряжений, возникающих при быстром охлаждении. Когда штихель будет закален, оселком зачищают его боковые

поверхности; затем штихель берут в плоскогубцы 2 (рис. 195, б) и подводят к нему спиртовую лампочку 3 или стеариновую свечу так, чтобы клинок штихеля не коптился, и равномерно нагревают до тех пор, пока клинок штихеля не приобретет желтоватый цвет. Затем штихель быстро охлаждают в воде. После этого присту-

Рис. 195. Термическая обработка штихеля:

й — noi ружение штихеля в воду при закалке; б — отпуск штихеля пламенем свечи или спиртовой лампой

Рис. 196. Форма доведенных режущих граней штихелем

пают к доводке режущих кромок штихеля. Для этого локоть правой руки держат на весу неподвижно, а пальцы руки захватывают клинок и, прижимая ручку к ладони, ставят режущую кромку штихеля на чугунную плиту (предварительно смазанную пастой, содержащей порошок карбида бора, растворенного в керосине) и доводят под соответствующим углом его нижнюю поверхность, при этом кисть руки направляют к себе и от себя, плотно прижимая штихель к плите, чтобы нижняя режущая поверхность штихеля доводилась точно под углом 45° (рис. 196, а). При правильной доводке угол заострения штихеля должен быть равен 45°, в этом случае его режущая кромка будет резать металл легко и на нужную глубину. Переднюю поверхность штихеля при доводке следует укоротить (рис. 196, г). Доведенные формы штихелей показаны на рис. 196, а, б, в, г. При гравировании плоских заготовок их укладывают на кожаную подушку (рис. 197, а). Без такой* подушки трудно сделать чистые ровные круговые штрихи на гравируемой детали. Подушку можно сделать из двух лоскутов кожи толщиной 3—4 мм. Для этого надо вырезать два круга диаметром 180—200 мм, затем замочить в воде, сложить их вместе и сшить дратвой сапожным ровным швом, отступая 5 мм от края. Затем в оставшуюся непрошитую часть, между двумя заготовками, засыпают сухой песок и зашивают.

В качестве вспомогательного гравировального инструмента применяют призму (рис. 197, б) и шаробубель 2, уложенные на подушку I (рис. 197, в). В шаробубеле имеется паз, а сбоку резьбовое отверстие, в которое ввинчен винт 3 с установочноприжимной планкой 4 для установки и закрепления заготовки, а при обработке торцовых поверхностей в заготовках деталей, предназначенных для гравирования, используют специальную гравировальную колодку 1 (рис. 198). Внутренняя часть колодки имеет призматическую форму для установки в нее заготовок,

Рис. 197. Форма кожаной подушки и шаротубеля

Рис. 198. Гравировальный инструмент:

а — гравировальная колодка; 6 — граверный молоток; в — ручная сверлильная дрель

которые закрепляют винтом 2. Граверную колодку изготовляют небольших размеров из стали 45 (высота 100—120 мм, наружный диаметр 75—80 мм). Конец винта 2 закаливают до твердости HRC 35—40. При осаживании металла или кернении рисунков в гравируемой детали необходимо иметь граверный молоток (рис. 198,6) массой 75—100 г. Этот молоток имеет круглый расширенный' боек 2 диаметром 30 мм. Торец бойка сферической формы радиусом 50 мм. Верхняя часть бойка 2 выполнена в виде сферы, высота бойка 50—60- мм. Боек молотка изготовлен из стали 45 и термически обработан до твердости HRC 40—45. Рукоятку / длиной 200— 250 мм изготовляют из молодой березы или клена.

На рис. 198,в изображена ручная спиральнообразная дрель для высверливания отверстий в углубленных местах рисунков или цифр и букв. Дрель состоит из деревянной ручки / и спирального винта 2, по которому перемещается ручка 3. На конце винта закреплен трехкулачковый патрончик 4 с зажатым в нем сверлом 5. Кроме основного и вспомогательного инструмента граверу необходимо иметь настольную наковальню (см. рис. 189) массой 10—15 кг, небольшое точило, набор мелких сверл (до 5 мм), набор надфилей, напильников, ножовочный станок, лупу с десятикратным увеличением, металлическую линейку, чертилку, штангенцир’- куль и микрометр от 0 до 25 мм. При обработке поверхностей в гравируемой детали, имеющей большую площадь, наиболее трудоемкая операция — выбирание лишнего металла между рисунками, буквами или цифрами. Для облегчения этой работы применяют сцециальные граверные молоточные зубильца разных форм и размеров. На рис. 199, а изображена схема положения гравируемого зубильца / (подборника) при удалении металла с гравируемой заготовки детали 2, а также показаны изогнутые подборники двух видов 3 и 4 с ромбической режущей гранью, предназначенные для прорубки канавок в гравируемой детали.

Сечки (рис. 199, 6) — это специальные молоточные подборники (зубильца), которые используют для тех же работ, что и штихели. С помощью сечек выполняют

не только граверные работы, но и делают «выборку» сложных фигур в пресс-формах и штампах, а также производят насечку специальных надфилей. Молоточные граверные сечки изготовляют из прутковой инструментальной стали У8 диаметром 8—10 мм и длиной 120—130 мм. На заготовке на расстоянии 20—40 мм от конца обрабатывают боковые стороны режущей части, а на токарном станке делают накатку на хвостовой части. Затем сечки термически обрабатывают до твердости HRC 52—54, после чего слегка затачивают, создавая требуемую форму сечки (рис. 200). Длина режущих граней сечек не должна превышать 8—10 мм. Сечку 3, слегка наклоненную хвостовиком вниз, удерживают и направляют пальцами левой руки (рис. 200, а), а правой рукой с помощью граверного молоточка 4 наносят легкие удары по тыльной части сечки 3, подбирают и выбирают лишний металл в гравируемой детали 2. На рис. 200, б показан способ прорезки (подсечки) сечкой канавки на гравируемой детали 2, зажатой в тисках /. В этих случаях пальцы левой руки прижимают сечку 3 к детали, а правой рукой гравировальным молоточком 4 наносят легкие удары по тыльной части сечки 3, выбирая лишний металл. На рис. 200, б показан способ прорезки сечкой 3 канавки на гравируемой детали 2, зажатой в тисках 1. В процессе удаления металла с заготовки необходимо следить за тем, чтобы режущая кромка сечки была всегда острой и не соскальзывала с вырубаемой канавки или выемки и не портила гравируемой детали.

Чеканы (рис. 201) — инструмент, которым осаживают металл, выравнивают отдельные участки в углубленной части рисунка, наносят на металл матовый штрих, обводят контуры рисунка и придают требуемую форму отдельным его деталям. Чеканы разнообразной формы обычно изготовляют сами слесари-лекальщики. Наиболее распространены грунтовальные чеканы, которыми осаживают металл между буквами и цифрами. Мотуар (чекан) изготовляют из квадратной заготовки инструментальной стали У8А размером 5x5 мм или 8x8 мм, длиной 80—100 мм, при этом рабочему торцу мотуара придают самые различ-

Рис. 199. Способы прорезки каиавок в гравируемой заготовке с помощью подборника

Рис. 200. Приемы иырубки сечкой каиавок в гравируемой детали

Рис. 201. Форма мотуаров (чеканов)

Рис. 202. Клейма:

а — пуансоны (обратники) зэки; б — клеймо в разрезе

ные формы. Торец мотуара набивают острым керном и термически обрабатывают до твердости HRC 50—54.

В процессе работы мотуар захватывают пальцами левой руки и приставляют его рабочую часть к выбранной поверхности металла в гравируемой детали, затем правой рукой захватывают ручку граверного молоточка и легкими ударами по тыльной части мотуара устраняют неровности в углубленных частях детали. После этого в правую руку берут мастику, а в левую — изделие и делают оттиск, проверяя рисунок. Обнаруженные неровности на рисунке устраняют штихелями.

Клейма (рис. 202, а) изготовляют из стальной (У8А) заготовки 2 при помощи штихелей, пуансонов («обработников»), напильников и надфилей. Прежде всего необходимо изготовить пуансон 1 (зэк), который имеет такую же форму, как и ударное клеймо с зеркальным изображением (рис. 202, б). Отличие такого пуансона в том, что изображение букв и цифр не рельефное, а углубленное и зеркальное.

Пуансоны изготовляют из стали У8А. На одном конце заготовки пуансона опиливают фаски под углом 30°, оставляя необходимый припуск на обработку, затем надфилями обрабатывают контур выступов внутри цифр и букв. Для конт

роля в процессе обработки пуансон необходимо периодически опробовать на алюминиевой пластинке.

Клейма используют для обработки различных материалов: стали, меди, сплавов, дерева и т. д. Для стали клейма изготовляют с острым контуром букв или цифр, для мягких сплавов — с притупленным контуром. При этом и скосы стенок клейм могут быть разными. Для клеймения твердых материалов угол конуса делают равным 60°, а для клеймения мягких материалов — 50'. Заготовку клейма центрируют пуансоном и слегка ударяют по нему молотком. Полученную на заготовке клейма разметку внутреннего контура углубляют штихелем. Такой способ обработки облегчает и упрощает гравирование клейма.

Когда гравирование внутреннего контура цифры или буквы закончено, заготовку клейма 1 (рис. 203) опиливают напильником 2 с четырех сторон на конус, пользуясь деревянной подставкой 3 (фенаге- лем). Оставшийся на торце клейма лишний металл спиливают и штихелем обрабатывают внутренний контур клейма (подчищают торны стенок перемычек и скосы). Для этого штихель 1 (рис. 204) ставят отвесно в выдавленное углубление и, нажимая правой рукой на его рукоятку, левой поворачивают клеймо 2 вместе с

Рис. 203. Опиливание скосов клейма

Рис. 204. Подрезка штихелем углублений профиля клейма после выдавливания

обоймой 3. Этот способ целесообразно применять для расширения уже готового выдавленного углубления в клеймах.

После зачистки углубления гравируют промежутки в середине цифр или букв и прорезают штихелем углы. Острые штихели ставят в один из углов внутреннего контура цифры или буквы, затем гравируют от угла прямую линию по направлению к образованному ранее углублению в промежутке между выступами цифры

или буквы, после чего клеймо термически обрабатывают до твердости HRC 58—60 и отпускают.

На рис. 205 изображены формы шрифтов и знаков, а в табл. 17 показаны их размеры.

Выбор метода нанесения штрихов и знаков зависит от требований, предъявляемых к шкале измерительного инструмента; при этом должны учитываться следующие факторы: а) точность нанесе-

Таблица П

Размеры шрифтом и знаком для гравиронанин

н

п

Р

Групповые обозначения ширины В (букв, цифр, знаков)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ю

11

5J№

20

2*

5

22,7

20

17

14

12,8

9,2

8,3

7,4

5,6

2

1,2

12

14

1,6

3

15,9

14

12

9,9

9

6,6

5,9

5,3

4,1

1,6

0,8

8,4

10

1,2

2,3

11,3

10

8,5

7,2

6,5

4,7

4,3

3,8

3

1,2

0,6

6

7

0,8

1,5

7,9

7

6

5

4,5

3,3

3

2,7

2

0,8

0,4

4,2

5

0,6

1,1

5,7

5

4,2

3,6

3,2

2,4

2,1

2

1,5

0,6

0,3

3

3,5

0,4

0,8

4

3,5

3

2,5

2,3

1,6

1,5

1,3 1

1

0,4

0,2

2,1

2,5

0,3

0,5

2,8

2,5

2,1

1,8

1,6

1,2

1

0,8

0,3

0,15

1,5

2*

0,25

0,4

0,25

—

1.2

1,5**

П1

0,2

)и м еч

0,3

а ни я:

1,7

1. Разы

1,5

ер шрм

1,3

фта оп

1

ределяе

1

тся вь

0,7

[сотой Н

0,6

0,6

0,5

0,2

0,009

0,9

2. Занумерованные буквы, цифры н знаки необходимо выбирать по таблице, в графе того же тальные выбирают в графе «б/№».

номера,

все ос-

Расстояние между отдельными словами и числами в одной строке должно бцть не менее 0,75 Н.

Расстояние между строками устанавливают не меньше высоты шрифта Н-

* Данный размер шрифта только для цифр-

** Шрифт применять в крайних случаях.

Группа

"5

Буквы прописные русского алфавита

з

3

гз

АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПР

3

3

3

4*^

Буквы латинского алфавита

5

2

9

6

VVXYZlt

Буквы греческого алфавита

4а4а343343/3уА6 А мр V ф^/3уА6 А мр V ф^

4

а

4

а

343

343

/3уА6 А мр V ф^

/3уА6 А мр V ф^

Цифры арабские

11234567891123456789

1123456789

1123456789

Знаки

205

Рис. 205. Шрифты и знаки для гравировании

ния штрихов (глубина и ширина), качество наносимых знаков (табл. 17); б) масштаб производства; в) вид материала инструмента, т. е. марка стали, термическая

обработка и т. д.; г) наличие необходимого оборудования.

Штрихи на шкалах по незакаленной стали наносят непосредственно резцом

на специальных автоматических делительных машинах. Точность деления шкал зависит от точности делительных машин и находится обычно в пределах 10—12 мкм на длине 500 мм. Минимальная ширина штриха 0,05—0,08 мм, глубина 0,07— 0,08 мм.

Данный способ требует применения резцов высокого качества (см. рис. 194, а и б). Знаки гравируют резцом на копировально-фрезерных станках и пантографах.

Ювелирно-граверные работы

Прежде чем приступить к выполнению сложных ювелирно-граверных работ, необходимо получить несколько практических советов. Перед тем как приступить к работе, гравер или слесарь-лекальщик должен заточить (довести) режущие кромки штихелей и подготовить вспомогательные установочно-крепежные приспособления. Затем вырезать заготовку (пластинку) из латуни или бронзы толщиной 4— 6 мм и опилить ее по наружному контуру в размер 100 х 60 мм, после чего заготовку укладывают на каленую плиту или наковальню и с помощью гравировального молотка легкими ударами по выпуклым местам (с обратной стороны заготовки) выправляют лицевую (оформляющую) поверхность пластинки, делая ее немного овальной по всей поверхности для удобства припиливания и полировки. Затем заготовку пластинки закрепляют в тисках или на деревянной подставке и припиливают личным напильником ее поверхность, следя за тем, чтобы между зубьями напильника не осталась стружка, которая может сделать глубокие, трудновыводи- мые риски. После припиловки поверхность пластинки тщательно зачищают наждачной шкуркой с мелом и полируют войлочными кружками, смазанными пастой ГОИ. Убедившись, что поверхность пластинки заполирована без рисок, не снимая ее с деревянной подкладки, кладут на гравировальную подушку. Затем поверхность пластинки промывают водой и протирают сухой ватой, наносят на ее поверхность пальцами тонкий слой белил и растирают их до тех пор, пока не высохнет краска и не получится матовая ровная поверхность на металле. Это

Рис. 206. Схема движения, совершаемого штихелем в процессе гравирования

Рис. 207. Схема линий, прорезаемых штихелем: а — прямые; б — штриховые; в — перекрестные; г — контурные разметочные линии пятиконечной звезды

делается для того, чтобы получить более четкий рисунок при разметке карандашом. Затем берут в правую руку шпитштихель так, чтобы большой и указательный паль-

цы захватили клинок штихеля, а остальные пальцы, опираясь на гравируемую поверхность пластинки, направляют по разметочной линии режущую кромку и, слегка поднимая и опуская ручку 2 штихеля 1 (рис. 206), создают ему определенный угол а при прорезании линии, а пальцами левой руки, придерживая и направляя ее на подушке, создают пластинке требуемое направление с тем, чтобы точно без зигзагов прорезать ровную широкую линию (рис. 207, а). Закончив прорезание первой линии на пластинке, режущую кромку штихеля вновь устанавливают во вторую размеченную линию и, слегка нажимая на клинок штихеля, прорезают ее, следя за тем, чтобы при выходе из лунки режущая кромка штихеля не сорвалась и не испортила гравируемую линию на пластинке. При гравировании штриховых линий или точек (рис. 207, б) режущая кромка штихеля при врезании периодически поднимается и опускается, вырезая небольшие лунки или точки на гравируемой детали. На рис. 207, в показаны приемы гравирования штриховых пересекающихся, изломанных линий, которые производятся теми же методами, что и штриховые; отличие состоит лишь в том, что нужно чаще переустанавливать режущую кромку штихеля и поворачивать левой рукой пластинку с подушкой. На рис. 207, г изображены способы разметки и приемы гравирования контурных линий пятиконечной звезды (пятиугольника). Перед тем как построить пятиугольник на пластинке, вначале описывают штангенциркулем окружность и делят ее на пять равных частей. Точки, которые условно обозначены буквами, для того чтобы было легче запомнить их в процессе гравирования сопряженных линий, определяют контур звезды. С помощью масштабной линейки и чертилки тонкими линиями соединяют горизонтальные линии в точках АВ и наклонные линии, исходящие из точки О до точек D и С. Затем пластинку поворачивают вместе с подушкой и соединяют линии в точках A D и СВ (рис. 207, г), после чего режущую кромку штихеля ставят в разметочную линию, исходящую из точки О, и, слегка нажимая на штихель, предварительно прорезают тонкие штриховые линии по всему контуру звезды, соединяя

Рис. 208. Схема волнисто-спиральных линий, прорезаемых штихелем:

а — волнистая разметочная; б — волнистая штриховая^ — вогнуто-выпуклые штриховые сопряженные; г — спиральная разметочная; д — спиральная рассеченная разметочная

их с точками OB, BD, DC и С А по часовой стрелке так, чтобы линии точно сопрягались в центре, образуя пятиугольник. Затем заправляют (доводят) режущую кромку штихеля и окончательно гравируют весь контур, при этом периодически

проверяют оттиском мастики гравируемый контур на пластинке. После освоения практических приемов гравирования линейных и пересекающихся штриховых линий переходят к освоению более сложных приемов гравирования криволинейных и спиральнообразных линий, оформляющих профиль или контур рисунка. Для этого проверяют на пластинке размеченный рисунок и прикрепляют его сургучом к деревянной подкладке. Затем подкладку с пластинкой кладут на подушку, берут в правую руку штихель так, чтобы указательный палец ложился на ребро кромки, а большой и средний пальцы захватывали с двух сторон штихель, и устанавливают его режущую кромку на размеченной волнообразной линии (рис. 208, а). В это время пальцы левой руки, захватывая подкладку с пластинкой, поворачивают с подушкой, а пальцы правой руки, направляя режущую кромку штихеля, прорезают волнообразную линию на детали. После этого острие штихеля устанавливают во вторую размеченную линию, поднимая и опуская режущую грань штихеля, прорезают лунки и гравируют штриховые волнообразные линии (рис. 208, б и в), при этом режущую кромку штихеля слегка покачивают. При прорезании спиральных линий (рис. 208, г и д) нужно штихель периодически наклонять вправо и влево так, чтобы режущая кромка штихеля была направлена по касательной к линии спирали. Контурные линии рисунков или орнаментов на тонких пластинках (рис. 209) наносят карандашом в такой последовательности: вначале левой рукой пластинку 1 берут так, чтобы пальцы руки захватывали ее снизу, а тремя пальцами правой

руки берут карандаш 2 и его острием проводят контур серпа и молота, после чего пластинку кладут на подушку и с помощью линейки и чертилки наносят прямые линии по краям пластинки. На рис. 210 показан другой способ нанесения карандашом 3 надписей на пластинке 2, закрепленной шурупами 4 на деревянной подкладке 1. В этих случаях на пластинке острием карандаша сначала наносят тонкие квадратные клетки, равные размерам пятиконечной звезды, цифрам и буквам, затем карандашом создают контур и полную надпись «58 годовщина Советской власти». Закончив разметку, подкладку 1 с пластинкой 2 кладут на подушку и приступают к гравированию. Вначале гравируют на пластинке слово «власти», чтобы не стереть пальцами рук разметку карандаша, затем «Советской» и т. д.

Приемы гравирования, изображенные на рис. 211, я, показывают как нужно правильно держать ручку штихеля 1. На рис. 211,6 показаны положения рук при гравировании штихелем параллельных линий. Пальцами правой руки берут режущую кромку штихеля 1, а левой рукой удерживают пластинку 4 и подушку 3, установленные на столе 2 верстака. На рис. 212, я показан другой прием работы, когда указательный, средний и большой пальцы правой руки захватывают режущую кромку штихеля 1 (шпитштихель), а остальные пальцы, упираясь в пластинку 2, устанавливают острие режущей кромки штихеля в разметочную вогнутую линию, при этом большой палец руки поддерживает с боковой стороны пластину, а четыре пальца прижимают пластинку 2 к подушке 3 так, чтобы между указательным и средним пальцами могло

Рис. 209. Разметка контура рисунка

Рис. 210. Разметка надписи на мемориальной доске

Рис. 211. Схема расположения штихеля и пальцев рук гравера перед началом работы:

а — положение пальцев правой руки при захвате ручки и режущей кромки штихеля; б — положение пальцев обеих рук при захвате штихеля и подушки с деталью

Рис. 212. Расположение пальцев рук в процессе гравирования:

а — при одновременном нажатии на режущую кромку штихеля при гравировании вогнутых линий; б при гравировании штихелем угловых и прямолинейных линий; в — при гравировании штихелем поперечных линий

Рис. 213. Схема гравирования контура буквы

Рис. 214. Схема гравирования слов

проходить острие режущей кромки штихеля. Это делается для того, чтобы в процессе гравирования вогнутой линии избежать травмирования пальцев левой руки, так как штихель может соскользнуть и попасть в руку. Прорезание горизонтальных линий необходимо начинать от вершины угла (рис. 212, 0. Сначала прорезают те линии, которые размечены по краям пластинки 2, положенной на подушку 3 и стол 4 верстака. Нажимая пальцами на режущую кромку штихеля I, его слегка поднимают и опускают, углубляя в металл, создавая небольшую лунку (не более 0,5 мм), затем периодически перемещают штихель назад и вперед с небольшими интервалами, чтобы не снимать много стружки. Это облегчает прорезание линий и создает удобство при гравировании. Прорезание продольных линий начинают с боковых сторон пластинки 2 (рис. 212, в), положенной на подушку 3 и верстак 4. Положение рук при гравировании штриховых поперечных линий то же, что и при способах обработки, указанных выше.

Гравирование сложного орнамента по латуни и бронзе

На рис. 213 показаны заглавная буква А и штриховые линии, изображающие последовательность и направление ее обработки. При гравировании слова или фразы (рис. 214) сначала на изделии 2, которое лежит на деревянной прокладке 3, гравируют у всех букв прямые линии с на

клоном в одну сторону, затем прямые линии с наклоном в другую сторону и т. д. Если основания букв или цифр должны быть утолщенными, то эти утолщения выполняют овальным штихелем 1.

Штихель ставят по отношению к гравируемой поверхности наклонно, под определенным углом в зависимости от угла заточки режущей кромки штихеля. Скос в утолщенном основании букв или цифр нужно делать в одну сторону, только тогда надпись будет красивой.

На рис. 215 показан прием гравирования орнамента по меди и латуни.

Перед гравированием нужно тщательно отрихтовать нерабочую поверхность пластины так, чтобы ее рабочая поверхность имела овальную форму, зачистить поверхность шкуркой и отполировать, промыть водой и протереть ватой. Отполированную пластину приклеивают к деревянной доске сургучом и наносят пальцем на ее поверхность тонкий слой белил. Затем этим же пальцем растирают белила до тех пор, пока они не высохнут и не получится матовая ровная поверхность на металле.

Этот способ нанесения грунта (краски) на металл применяется для того, чтобы получить более четкий рисунок при разметке. После покрытия краски на поверхность пластинки размечают контуры эмблемы, рисуют карандашом орнамент, начиная с контурных линий на щите, ленте, пятиконечной звезде, и надписи и лишь после этого рисуют колосья и дубовые листья.

Рнс. 215. Схема гравирования орнамента

Рис. 216. Специальные клейма для высадки отдельных частей орнамента: и — одинарное клеймо; б — державка для набора клейм

После того как рисунок выполнен, его покрывают бесцветным лаком для того, чтобы во время гравирования он не стирался. Гравирование орнамента на эмблеме начинают с кривых линий овальным штихелем № 6, устанавливая его режущую кромку на контуре линии; нажимают на ручку штихеля ладонью правой руки так, чтобы овальная часть режущей кромки углубилась в металл до требуемого размера, и двигают штихель вдоль линии, следя за тем, чтобы она была ровной.

Спираль (см. рис. 208) вокруг щита гравируют так, чтобы правая рука со штихелем находилась все время в движении, а левая рука поворачивала пластину в направлении закругления кривой линии. При этом все время передвигают пластину навстречу штихелю, а штихель держат неподвижно и нажимают на его ручку ладонью правой руки. В этом случае кривая линия, сопряженная со спиралью, будет иметь ровный штрих, а режущая кромка штихеля не врежется в линию спирали, но для этого нужно все время вращать левой рукой гравируемую пластину и доводить линию до конца, где спираль заканчивается круглой точкой.

Цифры и буквы гравируют теми же приемами, что и спираль, плоскоквадратным штихелем № 1 и угловым штихелем № 3. Заусенцы на гравируемой поверхности снимают овальным штихелем № 2 и смахивают мягкой кистью, чтобы не портить рисунок.

Колосья и дубовые листья гравируют в такой последовательности: вначале наносят контур всего рисунка орнамента ломаных линий (колосьев и листьев), затем осторожно нажимают ладонью правой руки на ручку штихеля, а пальцами левой руки задерживают пластину, чтобы штихель не скользил по гравируемой поверхности и не портил рисунок.

При гравировании глубоких кривых линий колосьев и листьев не следует сразу снимать металл на большую глубину, а гравировать их несколько раз, снимая стружку штихелем с одной линии.

При гравировании утолщенных линий на рисунке колосьев и листьев штихель концом режущей кромки подводят по поверхности металла к гравируемой линии; штихель устанавливают режущей кромкой в углублении линии колосьев и листьев; затем его возвращают назад до гравируемой линии, а затем продвигают его к концу линии.

Для облегчения и качественного выполнения сложных орнаментов в процессе гравирования детали применяют специальные клейма (рис. 216, а), с помощью которых выполняют отдельные элементы рисунка орнамента. На рис. .216, б изображена державка, в которой крепят одновременно два или четыре мелких клейма с изображением отдельных частей орнамента. Державка представляет собой цилиндрический боек I (оправку) с квадратным наконечником, на котором надета

обойма 2. Во внутренней части обоймы закреплены болтами 3 и 6 два квадратных клейма 4 и 5. Державку обоймы изготовляют из инструментальной стали 45 и термически обрабатывают до твердости HRC 40—45. Клейма изготовляют из инструментальной стали У8А. Заготовка имеет квадратную форму для того, чтобы удобнее было укладывать в обойму державки при вырезании штихелем и надфилем рисунка орнамента. Обработав внутренний профиль орнамента в каждой заготовке клейма, состоящего из 2 или 4 шт., их вставляют в обойму 2 так, чтобы их торцы (обух) упирались в торец оправки 1, жестко закрепляют их болтами 3 и 6. Затем штихелем выравнивают у них общий профиль орнамента и опиливают (см. рис. 203) скосы по наружному контуру и ставят цифру или засечку, чтобы после закалки не спутать рисунок общего орнамента, затем заготовки термически обрабатывают до твердости HRC 58—60, зачищают и собирают в обойму. Клейма, показанные на рис. 216, отличаются от обычных клейм тем, что рабочая часть как внутреннего профиля орнамента, так и наружного контура обработана под углом 35°, а не 60°. Подготовив пластинку, чертилкой намечают на ней линии, по которым будет нанесен рисунок орнамента. Клеймо с выбранным элементом орнамента приставляют к линии, и при легком ударе молотка орнамент переносится на гравируемую пластинку. Затем клейма (рис. 216, а и б) переставляют в другую часть рисунка и снова ударом по нему молотка производят высадку отдельной части орнамента до тех пор, пока не будет выполнен общий профиль орнамента (рис. 217, а). Прежде чем произвести вы

садку клеймами (рис. 216) сложных частей орнамента, например листьев дуба или украшений на изделиях, необходимо нанести карандашом тонкие штриховые сопряженные линии по всему контуру рисунка орнамента. После этого осторожно, чтобы не испортить рисунок, ставят клеймо под углом 90° (см. рис. 216) и легким ударом молотка по клейму оставляют четкий рисунок орнамента на пластинке. Сделав одну часть рисунка, вынимают эти клейма из державки (см. рис. 216, б) и устанавливают другой набор клейм с рисунками (рис. 217, б и в). Такие же приемы используют и при получении кривых линий, сопряженных со спиральными линиями (рис. 217, г).

При обработке штихелем сложных рисунков орнамента, изображающих сопряжения кривых и спиральнообразных линий или колосьев и веток деревьев, гравирование начинают мелкими и тонкими штрихами с краев рисунка орнамента, предварительно выдавленного клеймами. Для этого режущую кромку штихеля устанавливают в начальную точку линии рисунка и мелкими проталкиваниями его режущей кромки прорезают часть рисунка, при этом все время поворачивая пластинку на подушке левой рукой (см. рис. 212, а), а указательным и большим пальцами правой руки периодически поднимая и опуская режущую кромку штихеля, снимают стружку легким нажимом на кромку. Врезаясь и углубляясь в линию рисунка, осторожно расширяют и сужают лунки линий, изображающих листья или ветки дерева (рис. 218, а, б), и получают теневую гамму рисунка орнамента. Обработав контур рисунка, острием штихеля прорезают тонкие и толстые жилки

Рис. 217. Схема контурных линий средней сложности, применяемых при гравировании орнамента:

а — штриховые сопряженные линии орнамента; 6, в, г — контурные линии художественного орнамента

218

Рис. 218. Схема сопряженных контурных линий, применяемых при гравпроввнии сложного орнамента

на листьях, в которых необходимо сделать тени прямыми штрихами. Если нужно изобразить тень или выпуклость, например на листьях рябины или каштана (рис. 218, в, г), следует слегка углублять и расширять лунку жилок листьев к середине его рисунка, а на краях сужать. Если гравируют прямые неглубокие штрихи, то штихель опускают на поверхность пластинки под углом 20—30°. При гравировании глубоких лунок листьев (рис. 218, г) угол наклона штихеля должен быть 40—45° по отношению к гравируемой поверхности, при этом нужно следить за тем, чтобы режущая кромка штихеля не врезалась глубоко или не со

скользнула с разметочной линии. Во время прорезания линий сопряжения режущая кромка его должна быть направлена по касательной линии к спирали (рис. 218, д).

Контрольные вопросы

Какие бывают формы штихелей и каково их назначение?

Какие бывают формы сечек и чеканов и каково их назначение?

Какой вспомогательный инструмент применяют для граверных работ и каково его назначение?

Что такое зэк?

Что такое контурные линии?

Что такое орнамент?

Глава 8

Способы обработки накатных матриц и маркирование

Обработка накатных матриц

Изготовление специальных накатных матриц (рис. 219) с изображением одного или нескольких слов — сложный и трудоемкий процесс. Заготовку матрицы предварительно отжигают и шлифуют со всех сторон под углом 90°, затем рабочую поверхность полируют и наносят тонкий слой белил, чтобы получить более четкий рисунок при разметке и устранить блеск полированного металла. Выполненные карандашом рисунок и надпись сверяют с рабочим чертежом, затем гравируемую поверхность покрывают бесцветным лаком. Штангенрейсмусом наносят вертикальные и горизонтальные центровые риски, которые делят заготовку б на равные части, а с помощью штангенциркуля размечают ширину рамки букв и промежутки между ними. По намеченным рискам (точкам) с помощью двутаврового угольника 5, лежащего на разметочном столе 1 до упорной планки 4, которая закреплена винтами 3 к столу, прижимая чертилку 2 к угольнику 3, соединяют продольные и поперечные линии, получая клетки одинаковых размеров. Затем чертилкой 2 или гравировальной иглой в клетках рисуют в зеркальном изображении буквы и цифры (рис. 220).

По окончании разметки приступают к высверливанию углублений с помощью сверла 2, вставленного в патрон 3 ручной спиральной граверной дрели (рис. 221). При сверлении правой рукой, нажимая на наконечник б и перемещая рукоятку 4

по спирали 5, высверливают металл. Закончив высверливание металла между цифрами и буквами, приступают к осаживанию чеканом образовавшихся выступов после сверления. Затем с помощью специальных пуансонов осаживают металл между цифрами и буквами для облегчения процессов гравирования наружных контуров цифр и букв, зачищают поверхность надфилем, а внутренний контур и боковые стороны цифр и рисунка подрезают штихелем. После этого пуансон вставляют в выгравированное углубление и, ударяя по нему молотком 2, придают букве, цифре или рисунку окончательную форму. Затем с помощью зубильца 1 и молотка (рис. 222) предварительно обрубают буквы по внутреннему контуру, оставляя припуск 0,2—0,4 мм для чистовой обработки штихелем.

После предварительной обработки контуров букв и рамки всю поверхность зачищают бархатным напильником и снимают заусенцы, при этом удаляют все риски разметки. Затем, ударяя молотком 2 по чекану 1, наносят матовый штрих на углубленную поверхность матрицы, как показано на рис. 223. После этого приступают к окончательной гравировке (рис. 224) внутреннего контура пятиконечной звезды, эмблемы голубей и надписи. Для этого штихель берут в правую руку так, чтобы большой и указательный пальцы держали штихель 4, а остальные пальцы, опираясь на гравируемую матрицу, направляли режущую кромку штихеля по линии рисунка. Левой рукой придерживают матрицу и параллели.

Окончательное гравирование производят после предварительной окантовки. Для удобства работы накатанную матрицу 3 закрепляют винтами 2 в параллелях 7. Сначала полукруглым штихелем (шпихштихелем) гравируют прямые линии. Нажимая на режущую кромку большим пальцем правой руки, штихель 4 углубляют в металл, при этом необходимо следить, чтобы штихель не срывался и не оставлял царапин на матрице, а гравируемая линия была ровной.

При гравировании глубоких линий на накатной матрице 3 (рис. 225), закрепленной винтами 2 в параллелях 7, следует пользоваться латунными или бронзовыми подкладками 5, предотвращающими

срыв штихеля 4 и способствующими плавному его движению по гравируемой линии. По мере перемещения штихеля перемещают и подкладку. В случае гравирования рисунков с глубоким профилем стружку и заусенцы рекомендуется удалять щеткой и кистью. При гравировании кривых линий пластину поворачивают левой рукой по обрабатываемой линии рисунка, а правой рукой направляют режущую кромку при врезании ее в металл обрабатываемой пластины. В этих случаях в местах закругления букв или рисунка получится ровная линия. При нажиме ладонью правой руки на рукоятку штихеля средний и безымянный пальцы и мизинец опираются на обрабатываемую пластину, направляя режущую часть штихеля.

При окончательном гравировании необходимо следить за тем, чтобы гравируемая линия дошла дб края риски, но не срезала ее. Зачистив штихелем контур и следы, оставшиеся от зубильца, подрезают промежутки между буквами, доводя прорезь до риски с учетом скоса буквы. Прорезая промежутки между буквами, нельзя срезать риски клеток и врезаться в скосы и прорези. Когда все буквы выгравированы, бруском средней зернистости снимают заусенцы и проверяют правильность зеркального изображения цифр и букв, сделав оттиск на мастике. Затем личным напильником в тисках спиливают с боков матрицы припуск (на конус, до края рамки), оставляя 0,2 мм на окончательную отделку надфилем всего контура матрицы.

Рис. 219. Схема накатной матрицы

Рис. 220. Разметка контурных линий накатной матрицы

Рис. 221. Сиособы высверливания мест углублений в накатной матрице

Ряс. 222. Вырубка металла между контурами букв в накатной матрице

Рис. 223. Осадка чеканом металла между контурами букв в накатной матрице

Рис. 224. Положение пальцев рук нри гравировании контуров букв накатной матрицы

Рис. 225. Гравирование углублений между контурами букв в накатной матрице при помощи штихеля и подкладки

На рис. 226 показано гравирование рельефных изображений на сферических поверхностях мастер-пуансона (рис. 226), предназначенного для выдавливания полостей в матрице 2 пресс-формы, имеющей сложный рисунок на сферической поверхности. Такие изображения рекомендуется получать способом выдавливания с помощью мастер-пуансона 1 (да- вильника с зеркальным изображением профиля).

Первый этап обработки мастер-пуансона включает в себя следующие операции: получение заготовки нужных форм и размеров; токарную обработку по наружным диаметрам и сфере с учетом припуска на шлифование; разметку и фрезерование по наружному контуру; фрезерование скосов под углом 30° на высоту 5 мм; предварительное шлифование по наружной поверхности; шлифование торца заготовки.

Рис. 226. Гравирование сложного орнамента на оформляющей поверхности мастер-пуансона

Второй этап обработки состоит из двух операций: предварительного и окончательного гравирования. Сначала на покрытую тонким слоем белил сферическую поверхность заготовки наносят карандашом контрольные риски и размечают рисунок. Затем штихелем по разметке гравируют легкие штрихи. Убедившись в правильности рисунка, приступают к окончательному гравированию. При гравировании нужно как можно чаще проверять оттисками на мастике изображения фигур и букв. Чтобы мастика не прилипала к гравируемой поверхности, последнюю следует предварительно протирать сырой тряпкой.

При изготовлении мастер-пуансонов с глубоким или высоким шрифтом, а также сложными рельефами рекомендуется применять чеканы и сечки, что намного упрощает работу и ускоряет изготовление гравируемых деталей 3 или оформляющих частей в матрицах и пуансонах штампов, пресс-формах и специальных матрицах типа клише.

Механическое маркирование

Механизация граверных работ возможна при модернизации оборудования и применении усовершенствованного инстру

мента. При этом можно за одну установку обрабатывать деталь, гравировать, сверлить и фрезеровать сопряженный профиль канта или каналов, расположенных на поверхности детали.

На рис. 227 представлен гравировальный станок с пантографом, на котором вместо копировального столика установлена электромагнитная плита 1 от плоскошлифовального станка, обработанная со всех сторон с требуемой точностью. Каждая сторона этой плиты является базой для установки контрольных планок 2. От планок по концевым мерам 5 точно устанавливают на поверхность плиты шаблон- копир 3 и установочные кубики 4. Пантограф снабжен рычажной системой б, свободно поворачивающейся вокруг пальца 7, вмонтированного в кронштейн. На переднем рычаге установлена головка шпинделя 8, а на удлиненном рычаге закреплен щуп 9, передвигающийся по углубленному контуру шаблон-копира. Щуп, скользя по копиру, направляет фрезу, закрепленную в патроне 10, при этом с обрабатываемой поверхности детали 11, закрепленной на столе станка 12, снимается необходимый слой металла.

Масштаб копирования может быть изменен регулированием положения рычагов А, Б и В по нанесенным на них шкалам. Высота гравируемых знаков или высота рисунков 1—ГО мм. Штрихи и знаки на шкалах из твердого или закаленного металла наносят по лаковому покрытию, затем травят в специальных растворах кислот. В качестве лакового покрытия лучше всего применять асфальтовый (№ 350) или бензольный (№ 67) лак. В качестве травителя используется~вбдный раствор азотной и уксусной кислот или водный раствор медного купороса, хлористого натрия и уксусной кислоты. Возможно также применение электролитического травления.

В настоящее время в производство внедрено приспособление типа маркир с набором цифр и букв. Это приспособление предназначено для одновременного маркирования слова или группы знаков на деталях из алюминиевых сплавов. При маркировке хвостовик скобы 1 приспособления закрепляется в ползуне ручного или механического пресса (рис. 228). Затем с помощью набора рукояток 9, на

Рис. 227. Универсальный гравировальный нанок

Рис. 228. Приспособление типа «маркнр»

Рис. 229. Настольный маркировочный станок:а — общий вид; 6 — диск; в — головкаРис. 229. Настольный маркировочный станок:а — общий вид; 6 — диск; в — головка

Рис. 229. Настольный маркировочный станок:

а — общий вид; 6 — диск; в — головка

Рис. 229. Настольный маркировочный станок:

а — общий вид; 6 — диск; в — головка

которых выгравированы цифры и буквы, от руки набирают заданное слово или набор цифр. Допустим, нужно набрать «58 лет». Для этого нажимаем на рукоятки, на которых значатся цифры 5 и 8 и буквы л, е и т; при этом нижняя часть рукояток 9, поворачиваясь на оси 10, отжимает защелку 3 и пластиночную пружину 2, выводит зуб защелки из впадины

храповичка 6. Собачка 7 под действием пружины 8 поворачивает на оси 4 барабан 5.

На рис. 229, а показан настольный маркировочный станок для ручного и механического клеймения заготовок резцов 12, пластиночных и круглых деталей. Станок установлен на металлическом столе / и закреплен болтами 2. Корпус 3 станка

сварной. На передней части станка закреплены две направляющие планки, по которым с помощью штурвала 12 перемещается вверх и вниз стол 4. На столе станка в центре имеется углубление, в которое вставлены амортизационная резиновая прокладка 5 и стальная пластина б с упорным угольником для крепления обрабатываемых деталей. При маркировании одновременно нескольких плос

Рис. 229. [Продолжение]Рис. 229. [Продолжение]ких деталей 11 их кладут на пластину 6 до упорного угольника, после чего правой рукой поворачивают вправо ручку 9, которая перемещает по зубчатой рейке 7 головку 8, а левой рукой с помощью штурвала 12 поднимают стол 4 так, чтобы клейма и цифры, вставленные в диск 12 (рис. 229, 6), постепенно вдавливались в деталь и давали отчетливые отпечатки знаков на обрабатываемой детали.

Рис. 229. [Продолжение]

Рис. 229. [Продолжение]

Рис. 230. Приспособление к горизонтально-фрезерному станку для механического маркирования

При маркировании круглых деталей надо с валика 13 и шпонки 14 снять серьгу 15, планку 16, диск 10 с установочными кольцами 17 (рис. 229, в), надеть на вал и шпонку круглую деталь и закрепить ее серьгой и планкой; затем вместо установочной пластины 6 уложить в углубление стола 4 на резиновую прокладку кассету с набором цифр и букв 18 и закрепить ее винтами. Круглые детали маркируют теми же способами, что и пластинчатые детали.

Прежде чем приступить к гравированию деталей, необходимо подобрать шрифты и буквы (см. рис. 206).

На рис. 230, а показано приспособление к горизонтально-фрезерному станку для

механического маркирования заготовок резцов и пластин. На укороченную оправку 1, плотно закрепленную в шпинделе станка, насаживают секторный диск 2 с набором клейм 3. Клейма закрепляют в гнезде диска с помощью прижимных сухарей 4 и 5, планки 6 и винтов.

На столе станка смонтировано приспособление для установки обрабатываемых деталей. Приспособление состоит из основания 7 с платформой 8 (магазином), направляющего валика 9 с возвратной пружиной 10 и планкой 11 и подвижной плиты 12. Плита 12 на роликах 13, расположенных в гнездах основания, перемещается по направляющему валику 9. На подвижной плите имеется упор 14, фиксирующий рабочее положение маркируемой детали 15 и сохраняющий ее параллельность относительно оси вращения диска с клеймами.

При вращении диска 2 (16—18 об/мин) клейма 3, вдавливаясь в деталь 15, давят на плиту 12, которая перемещаясь по роликам 13, сжимает пружину 10. За счет амортизационной резиновой прокладки 16 можно обрабатывать заготовки с разни-

Рис. 231. Приспособление для маркирования цилиид- рвческих деталей

цей по высоте до 1 мм. Пружина 17, укрепленная на заднем торце диска 2, захватывает деталь 15, перемещает ее по ходу движения стола и сбрасывает в приготовленную тару (см. рис. 230, б, в). Когда клейма выходят из соприкосновения с деталью, пружина возвращает плиту 12 в первоначальное положение и очередная заготовка попадает на плиту с платформы 8.

Описанное приспособление удобно в эксплуатации. Применение его сокращает время на установку и смену клейм.

Секторный диск 2 может быть использован для маркирования или клеймения цилиндрических деталей. На столе станка устанавливают основание 3 с роликами 4, закрепляемыми скобами 5 (рис. 231). Деталь 6 помещают между роликами. Вилка 7 предназначена для сбрасывания маркированных деталей. Диаметр роликов 4 и размеры упорных скоб 5 зависят от диаметра маркируемых деталей.

При гравировании круглых деталей или штриховых линий используют делительные головки, устанавливаемые на столе станка. В шпиндель делительной головки

вставляют оправку, в которой закрепляют гравируемую деталь. Рычажную систему станка устанавливают в нулевое положение, а резец, выполняющий роль фрезы, при вращении прорезает риску на детали. Для нанесения следующей риски головка 1 поворачивается с помощью маховичка (угол поворота определяется по шкале).

Контрольные вопросы

Как обрабатывают и гравируют накатные матрицы?

Какие приспособления применяют при механическом маркирований?

Как наносят рисунок на сферические оформляющие поверхности мастер-пуансонов?

Список литературы

Белецкий Е. А и Харченко К. С. Оптические профилешлифовальные станки. Л. Машгиз, 1951, 206 с.

Черкашин В. И. Передовые методы лекальных работ. Свердловск, Машгиз, 1962. 117 с.

Оглавление

Предисловие 3

1л1ЛИФОВАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА 4

Глава 1.

Вводные сведения. Мятериалы и инструмеш для шлифования 4

Вилы шлифовальных работ 4

Интерьер шлифовального участка 6

Техника безопасности при работе на плоскошлифовальных станках 7

Абразивные материалы и области их применения 8

8 5. Алмазы и алмазный инструмент 10

8 6. Алмазно-металлические карандаши и алма- зодержатели 15

Контрольные вопросы 19

Глава 2.

Механизация шлифовальных работ. Оборудование и приспособления 20

§ 1. Плоскошлифовальный станок повышенной точности 20

§ 2. Электромагнитные и магнитопроводяшие плиты и призмы 21

8 3. Установочно-крепежные приспособления для шлифовальных работ 26

8 4. Синусные приспособления 31

8 5. Шлифование наклонных поверхностей с помощью синусных приспособлений 36

§ 6. Методы шлифования угловых шаблонов с симметричным профилем и использованием синусных приспособлений 45

§ 7. Приемы шлифования и контроль профилей пуансонов типа «ласточкин хвост» 50

Контрольные вопросы 59

Глава 3.

Прогрессивные способы шлифования внутренних поверхностей деталей. Методы копирования 60

Обработка отверстий и пазов в деталях инструментального производства 60

Обработка профилей деталей методом копирования 67

Заправка фасонными шарошками профилей абразивных кругов и способы их применения 74

Глава 4.

Производительные методы шлифования штампов и режущего инструмента со сложными и сопряженными поверхностями 80

Приемы заправки абразивного круга и способы шлифования сложных сопряженных профилей деталей 80

Комбинированный способ шлифования выпукло-вогнутых профилей деталей 91

Способы шлифования сборных матриц штампов и пресс-форм 99

Приемы шлифования пуансонов сложного сопряженного профиля 108

Пуансоны и секции матриц роторных штампов, обработанные фасонным шлифованием 114

Шлифование поверхностей шлицевых пуансонов, сопряженных с окружностью 119

Обработка алмазными кругами твердосплавных пуансонов и матриц штампов 125

Обработка алмазными кругами поверхностей режущего и измерительного инструмента 131

Обработка сложных профилей на оптикошлифовальном станке 136

Контрольные вопросы 143

2слесарно-лекалбные работы

Глава 5.

Усовершенствованный инструмент, приспособления и приемы измерений при лекальных работах 144

Виды слесарно-лекальных работ 144

Установочно-крепежные приспособления для лекальных работ 146

Абразивные и смазывающие материалы для доводки 149

Способы измерения профилей шаблонов 153

8 5. Приемы измерения резьб 158

Приемы измерения профилей деталей методом теневого изображения 165

Глава 6.

Передовая технология лекально-инструментальной обработки 168

Способы изготовления и ремонт штанген- инструмента 168

Ремонт микрометрического инструмента 172

Способы обработки калибров и скоб 177

Обработка линейно-угловых шаблонов 181

Обработка модульных шаблонов и контршаблонов 184

Способы обработки сопряженных профилей шаблонов и контршаблонов 192

Способы обработки шлицевых пройм и фасонных резцов 197

Контрольные вопросы 198

ГРАВЕРНЫЕ РАБОТЫ И МАРКИРОВАНИЕ

Глава 7.

Гравирование сложных орнаментов 200

Организация и оснащение рабочего места гравера 200

Вспомогательный инструмент для граверных работ 205

Ювелирно-граверные работы 214

Гравирование сложного орнамента по латуни и бронзе 218

Контрольные вопросы 221

Глава 8.

Способы обработки накатных матриц и маркирование 222

Обработка накатных матриц 222

Механическое маркирование 225

Контрольные вопросы 230

Список литературы 230

Степан Петрович ГРИГОРЬЕВ

«ЛЕКАЛЬНО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ»

Редактор издательства Л. И. Воронина Технический редактор Л. П. Гордеева корректор Л, Я. Шабашова

Переплёт художника А. Я. Михайлова

Сдано в набор 17/Х 1975 г. Подписано в печать 8/1 1976 г. Т-03006. Формат 70X100/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 18,85. Уч.-изд. л. 21,15. Тираж 60 000 экз. Заказ 686. Цена 70 коп.

Издательство «Машиностроение», 107885, Москва, Б-78, 1-й Басманный пер., д. 3.

Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграф- прома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 150014. Ярославль, ул. Свободы, 97.

С. П. Григорьев

Лекально-

инструментальные работы

6П5.4

Г83

УДК 621.753

Редактор канд. техн, наук А. Н. Ковшов

Рецензенты: канд. техн, наук Н. П. Вершинин, канд. техн, наук В. П. Пупынин и инж. В. И. Бойко

Григорьев С. П.

Г83 Лекально-инструментальные работы. М., «Машиностроение», 1976

232 с. с ил.

В учебном пособии для повышения квалификации граверов и лекальщиков на лроиз- •водстве рассмотрены новейшие приемы и способы работы на усовершенствованных плоскошлифовальных станках с применением универсальных заправочных и установочно-контрольных приспособлений, внедрение которых значительно повышает производительность.труда н улучшает качество выпускаемой продукции.

31304-109

Г109-76

038(01)-766П5.4

© Издательство «Машиностроение», 1976 г.