АБРАЗИВНО-АЛМАЗНАЯ ОБРАБОТКА

БАЛАНСИРОВКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Качество шлифования зависит от степени балансировки шлифовальных кругов, т. е. от совпадения центра тяжести круга с его геометрическим центром. Чем больше неуравновешенность круга, тем хуже получается качество шлифованной поверхности (дробление, вибрация), меньше точность шлифования, больше из­нос круга и опасность его разрыва, чаще необходима его правка. Неуравновешенность кругов, кроме того, разрушает шлифоваль­ные станки, особенно их подшипники, увеличивая их износ. Поэтому при изготовлении крутов особое внимание должно уде­ляться равномерному распределению массы в прессформе и макси­мальной точности обработки кругов (особенно центричносте от­верстия, параллельности и перпендикулярности торцовых сторон круга). Все круги диаметром 250 мм и более обязательно про­веряют на уравновешенность и исправляют дисбаланс, если он превышает величину, допустимую ГОСТом 3060—55.

Мерой статического дисбаланса служит вес груза, который, будучи, сосредоточен в точке периферии круга, противоположной его центру тяжести, перемещает последний на ось вращения круга. За единицу статического дисбаланса принимается величина Е, устраняющая неуравновешенность, вызванную смещением центра тяжести от геометрического центра круга (при объемном весе круга 2,4 г/см³) на 0,01 см:

с- 0,0377 (D² — (Р) И

£ — — gj                                                        а,

где D — наружный диаметр круга в см; d — диаметр отверстия круга в см;

Н — высота круга в см.

ГОСТом 3060—55 установлены четыре класса дисбаланса в зависимости от высоты, зернистости и типа связки круга (табл. 22).

Для каждого из этих классов в зависимости от диаметра и высоты круга установлены предельно допустимые величины дис­баланса (табл. 23). Чем меньше высота и диаметр круга, а следо­вательно, и вес, тем меньший допускается дисбаланс.

У кругов 1-го класса величина дисбаланса, как правило, не превышает 0,1% и у кругов 4-го класса —0,3%.

Измерение величины статического дисбаланса производится на одном из приборов, показанных на рис. 53, или на балансиро-

вочных весах. На балансировочных весах достигается точность уравновешивания 0,008—0,01 мм, на вращающихся дисках 0,015—0,02 мм, а на валках и плоских линейках еще менее точная.

По предложению Г. В. Шидарева—Витковского и В. А. Яшина, балансировка кругов диаметром до 350 мм и контроль уравнове­шенности заформованных заготовок кругов рекомендуется про­изводить на созданном ими оптическом приборе (рис. 54), состоя­щем из подвижной платформы / с зеркалом, прозрачной градуи- 166

рованной сферы 2 и тубуса с осветителем 3. Шлифовальный круг или его заготовку центрируют и устанавливают с помощью цен­трирующих конусных колец на втулку подвижной платформы, которая представляет собой стальной диск с укрепленным под ним на стойках демпфирующим кольцом. В центре втулки расположен винт, в верхней части которого находится зеркало 4, а сферический центр торца винта покоится на неподвижной игле 5. Таким обра­зом, платфома с кругом где находится более тяжелая часть круга; при этом луч света, проходя через отверстие в проз­рачной сфере 2, упадет на зер­кало 4 и зафиксирует угол отклонения платформы от горизон­тального положения, возвратившись в виде светового зайчика на градуированную прозрачную сферу 2. Положение светового зайчика показывает место дисбаланса и его величину. Погреш­ность измерения дисбаланса не превышаетЗ%. Указанные в табл. 22 величины дисбаланса нельзя рассматривать как допустимые при установке круга на станок и на этом основании не уравновешивать круг. Величина дисбаланса при установке круга на фланцы или на шпиндель будет всегда разная из-за того, что отверстие круга имеет несколько больший диаметр, чем посадочное место. Центро­бежные силы, возникающие при шлифовании неуравновешенным 168

кругом, достигают значительной величины (200 кГ и больше). Таким образом, величина центробежной силы пропорциональна квадрату скорости и дисбалансу круга и обратно пропорциональна его диаметру. Исходя из такого влияния центробежной силы каж­дый круг следует уравновешивать перед установкой на станок после первой правки, а также в процессе шлифования, так как по мере износа круга, вследствие его неравномерной плотности и структуры, происходит его разбалансировка. Кроме то­го, разбалансировка проис­ходит и вследствие искажения цилиндрической формы круга из-за неравномерности изно­са, а также в связи с нерав­номерным осаждением в порах круга заносимой охлаждаю­щей жидкостью абразивной пыли и мельчайшей стружки.

Оседание пыли особенно происходит при остановках круга, когда охлаждающаяся жидкость стекает в нижнюю часть круга. Дисбаланс устраняется передвижением сухариков во фланцах, на которые надевается круг.

Неуравновешенность круга вызывает вибрации всего станка и ухудшает качество и точность шлифования. Установление мо­мента разбалансировки круга и величины дисбаланса, а также уравновешивание круга, не снимая его со станка, может быть про­ведено при помощи виброскопа Н. В. Колесника. Этот прибор, основанный на принципе механических резонансных колебаний (рис. 55), имеет селеновый выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный и безынерционную стробоскопи­ческую лампу. При помощи этого прибора определяют амплитуду и частоту вибраций, устанавливают местонахождение и величину неуравновешенной массы.

Шлифовальные станки часто оснащают приспособлениями для автоматической балансировки кругов. Схема автоматической балансировки кругов в процессе шлифования приведена на рис. 56, а. В планшайбе шлифовального круга расположены три шарика, которые при балансировке круга автоматически само- устанавливаются (рис. 56, б), так что дисбаланс устраняется. Затем при помощи специального замка они зажимаются в планшайбе.

Оригинальный механизм для балансировки кругов без снятия их со станка был предложен К- Скриживаном (ЧССР) и модернизи­

рован в ЭНИМСе. Принцип действия этого механизма основан на совместном передвижении двух грузов п_л и п ₂ относительно шлн-

фовального круга по какой-либо спирали. При движении по си­нусоидальной спирали общий центр тяжести грузов (рис. 57) вра­щается с угловой скоростью

пе­ремещается в радиальном на­правлении, чем и достигается ликвидация дисбаланса.

Балансировочный меха­низм, укрепленный на план­шайбе шлифовального круга, показан на рис. 58. Баланси­рующие грузы / и 2 для устранения дисбаланса шли­фовального круга поворачи­ваются относительно оси кру­га в том или другом направ­лении в зависимости от того, какая из двух рукояток 3 и 4, связанных при помощи шпо­нок с системой шестерен, остановлена. При остановке рукоятки 4 грузы поворачи­ваются в 2 раза быстрее, чем при остановке рукоятки 3, из-за разного передаточного отношения системы колес, приводящей грузы во вращение. Останавливая то одну, то другую рукоятку, можно наблюдать за перемещением грузов, которое вызывает при этом увеличение или уменьшение амплитуды колебаний станка. Эти колебания измеряют при помощи виброметра, устанавливаемого на шлифовальную бабку станка, или посредством индикатора, находящегося на столе станка и соприка­сающегося наконечником с бабкой. Круг считается отбалансиро­ванным тогда, когда амплитуда колебаний получается наименьшей. Как показывают опыты, динамическое балансирование приводит к повышению стойкости и снижению износа круга до 20%.