Зачистка отливок шлифовальными кругами

Отливки зачищают шлифовальными кругами с целью удаления заливов, заусенцев и неровностей с поверхности, а также удаления дефектов поверхности (ужимин, пригара, мест заварки и др.).

Существенную роль при зачистке отливок играет характеристика шлифовального инструмента:

- вид абразивного материала, зернис­тость, твердость, т. е. степень сопротивления выкрашиванию зерен абразивного материала при работе;

- структура – отношение объема абразивных зерен к объему пространств между зернами;

- род связки – материал, удерживающий абразивные зерна, геометрическая форма и размеры, допустимые режимы работы.

Для эффективной работы при зачистке отливок необходим правильный подбор характеристики применяемого шлифовального инструмента.

Из двух основных абразивных материалов – электрокорунда (глинозем, Al₂O₃) и карбида кремния (SiC) – первый уступает вто­рому по твердости, но обладает большей вязкостью. Зерна карбида кремния обладают большей твердостью, острыми ребрами и глад­кими гранями, но он плохо сопротивляется скалывающим усилиям.

Электрокорундом зачищают всевозможные виды сталей, ковкий чугун, наиболее вязкие сорта бронзы, некоторые алюминиевые сплавы. Карбид кремния применяют для обработки хрупких твер­дых материалов, а также материалов, обладающих низким сопро­тивлением разрыву – серого и отбеленного чугуна, латуни и др.

Связка шлифовального инструмента имеет решающее значение для его прочности и установления режима работы. При обработке отливок используют шлифовальные инструменты на керамической, бакелитовой и вулканитовой связке. Употребляются для работ на скоростных режимах резанья также инструменты на специальных синтетических связках.

Круги на керамической связке допускают при ручной подаче максимальную окружную скорость 30 м/с, при механической подаче – 35 м/с.

Бакелитовая связка обладает большей упругостью, чем керамическая. Круги на бакелитовой связке до­пускают работу с окружными скоростями до 40 м/с, а специально армированные металлическим каркасом – 50 м/с.

Для отрезных работ используют круги на вулканитовой (резиновой) связке. Вулканитовая связка позволяет изготовлять кру­ги толщиной 0,5 мм, допускаю­щие окружные скорости до 50 м/с.

Круги на специальных синтетических связках обладают высокой эластичностью и допускают окружные скорости до 180¸200 м/с.

Работоспособность шлифовального инструмента определяется его твердостью. При правильно выбранной твердости круга зерна выкра­шиваются при затуплении. При слишком мягком круге зерна выкра­шиваются, не успев затупиться, а при слишком твердом удержи­ваются в круге, когда они уже утратили режущую способность. Чем мягче материал зачищаемой отливки, тем тверже должен быть круг.

По твердости круги делятся на классы, маркируемые буквами и цифрами.

Для достижения максимальной производительности круги подбираются по конфигурации (рис. 118).

Для зачистки отливок шлифовальным инструментом применяют: механизированный ручной инструмент, стацио­нарные, подвесные, обрезные и специальные обдирочно-зачистные шлифовальные станки, автоматизированные установки и автоматические линии.

Механизированный инструмент по характеру привода выпус­кается трех типов: с пневматическим приводом, с приводом от электро­двигателя посредством гибкого вала и с приводом от встроенного электродвигателя.

По характеру работы механизированный инструмент разделяют на следующие группы: горизонтальный для работы периферией круга, вертикальный и угловой, для работы торцового круга, и осевой для работы шлифовальными головками.

Рис. 118. Зачистка отливок абразивными кругами различной конфигурации

Пневматический инструмент прост в работе и эксплуатации. Имеет малую массу. Он работает от сжатого воздуха цеховой сети. К недостаткам инструмента относится большой шум, возникающий при выхлопе сжатого воздуха, а также невозможность использовать шлифовальные круги при максимальной их частоте вращения. Это происходит потому, что для предотвращения разрыва круга, его диаметр принимают, исходя из частоты вращения на холостом ходе. При этом производительность инструмента падает, так как при рабочем режиме частота вращения пневматического инструмента снижается, осо­бенно при большом усилии прижима круга к отливке.

Пневматический инструмент для работы торцом шлифовального круга (угловая головка) показан на рис. 119. Он имеет корпус 1, отлитый из алюминиевого сплава вместе с рукояткой 8. В рукоятке смонтирован пусковой кран 6. В корпусе установлен пневматический роторный двигатель 2, на оси которого с помощью затяжной гайки 4 устанавливается шлифовальный круг 7. Предельное число оборотов ограничивается регулятором 3. Рабочий защищен кожухом 5 от случайного контакта со шлифовальным кругом при работе.

Рис. 119. Ручная наждачная пневматическая машинка

При обдирке и зачистке отливок, когда требуется удалять боль­шой объем металла, хорошо зарекомендовал себя инструмент с элек­троприводом посредством гибкого вала. Достоинство этого инструмента – большая мощность электродвигателя и удоб­ство замены рабочих головок. Недостаток – наличие гибкого вала, который затрудняет доступ к внутренним поверхностям отливок.

Механизированный инструмент со встроенным электродвигателем имеет наиболее высокий к. п. д. по первичным затратам энергии на выходную мощность. Благодаря более устойчивой работе электро­двигателя и меньшей вибрации удается достигнуть более высокой производительности труда и меньшего расхода кругов, чем при пневматическом инструменте. Для снижения массы электрического инструмента, применяют высокочастотный электропривод (с час­тотой 400 Гц).

Рис. 120. Схема двухшпиндельного полуавтомата для зачистки плоских поверхностей отливок: 1– абразивные круги; 2 – вращающийся стол; 3 – отливки; 4 – зажимы отливок

Рис. 121. Схема полуавтомата для зачистки отливок тормозных барабанов: 1 – отливка; 2 – кулачки; 3 – пневматический патрон, 4 – подвижный стол; 5 – станина; 6 – абразивный диск

Стационарные обдирочно-зачистные шлифовальные станки выпус­кают как с одним, так и с двумя шпинделями. Наиболее эффектив­ными являются станки, в которых предусмотрено бесступенчатое изменение частоты вращения шпинделя. Это позволяет поддерживать оптимальную скорость круга при его износе. По мере износа шлифовального круга, оператор с помощью бесступенчатого редуктора увеличивает обороты шпинделя без изменения числа оборотов электродвигателя. Наиболь­шее распространение получили стационарные обдирочно-зачистные шлифовальные станки с диаметрами кругов 350¸750 мм и с окружными скоростями кругов 30¸50 м/с.

Для зачистки средних, крупных и тяжелых отливок широко применяют подвесные обдирочно-зачистные шлифовальные станки. Диаметры кругов, устанавливаемых на подвесных стан­ках, колеблются от 300 до 600 мм, окружные скорости 30¸50 м/с.

На рис. 120 показана схема полуавтомата для зачистки плоскостей отливок. Схема этого станка та же, что и станка для зачистки плоскостей стержней перед склейкой. Данный станок имеет две шлифовальные головки. Возможны также подобные станки с одной шлифовальной головкой. Установка головки по высоте произво­дится с помощью механизма с ручным приводом. Зажимы для отли­вок применяют механические, эксцентриковые, а также пневмати­ческие. Диаметр рабочего стола 1,8¸2,0 м. Число зажимов для отливок 6¸12. Диаметр шлифовального круга 500 мм. Окружная скорость кругов 35 м/с. Скорость подачи столов 1¸7,5 м/мин. Про­изводительность 150¸180 отливок в час.

return false">ссылка скрыта

На рис. 121 показана схема полуавтомата для зачистки отливок тормозного барабана. На этой отливке зачищается фланец. Масса отливки 22 кг, и зачистка ее на обычных станках требует больших физических усилий.

На полуавтомате отливка зажимается в трехкулачковом пнев­матическом патроне. Стол с отливкой подвигается с помощью ручного механизма к шлифовальному кругу. Рабочая подача стола в направ­лении параллельно оси круга механизирована. Частота вращения отливки около вертикальной оси 0,22 с^–1 (13,3 об/мин). Окружная скорость круга 42 м/с; диаметр круга 500 мм. Станок имеет два электродвигателя – один для привода круга, другой для движения стола и вращения патрона. Производительность станка 120 барабанов в час.

 

 

Список рекомендуемой литературы

 

1. Матвеенко И. В. Оборудование литейных цехов. М.: И. в., 2003

2. Аксенов П. Н. Оборудование литейных цехов. Учебник для машиностроительных вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. – 510 с.

3. Матвеенко И. В. и Тарский В. Л. Оборудование литейных цехов. Учебник для техникумов. М.: Машиностроение, 1976. – 440 с.

4. Иванов В. Н. Словарь-справочник по литейному производству. – М.: Машиностроение, 1990. – 348 с.

5. Горский А. И., Геллер Р. Л., Лиокумович Л. Ф. Расчеты машин литейного производства. М.: Машиностроение, 1966. – 404 с.

 

[1] Здесь и далее эмпирические формулы преобразованы в систему СИ, поэтому они отличаются от выражений приводимых в старых изданиях. Поскольку перевод может осуществляться с использованием различных децимальных множителей, то они могут отличаться и от выражений, приводимых в некоторых новых изданиях.