ГлавнаяОсновным фактором, влияющим на режущие свойства дисков, является структура чугуна. Она зависит от химического состава,
технологии плавки и условий охлаждения. Характер распределения свободного графита в чугуне и величина графитовых включений оказывают большое влияние на равномерность распределения зерен алмазного порошка на рабочей поверхности диска, а соответственно и на его режущие свойства.
Способность диска более длительное время удерживать на рабочей поверхности алмазный порошок обусловлена высокой износостойкостью металлической основы чугуна и наличием в структуре чугуна мельчайших пор, в которых размещаются и прочно удерживаются зерна алмазного порошка.
Лучшими режущими свойствами обладает серый чугун с перлитовой основой и выделениями графита и фосфидной эвтектики. Форма графита пластинчатая в сочетании с гнездообразной, шкала 10, балл 4—6. Характер распределения — розеточный, шкала 9, балл 7 (ГОСТ 3443—57). Микроструктура чугуна показана на рис. 211: перлит мелкопластинчатый или среднепластинчатый, шкала 3, балл 3—4; фосфидная эвтектика — шкала 4, балл 4—5. Твердость диска по Бринеллю 220—285.Подготовка дисков к работе. Технологический процесс подготовки диска к работе выполняют в такой последовательности.
1. Новые диски и диски с сильно изношенной поверхностью обрабатывают на токарном станке в обратных неподвижных центрах. Окружная скорость, при которой протачивается диск, 45—65 об/мин. Подача резца 0,43 мм/об. Глубина резания при первом проходе должна быть не менее 0,1 мм, чтобы удалить слой чугуна, содержащий алмазный порошок, и тем самым сохранить режущую кромку резца (рис. 212). Шероховатость обработки R220.
2. Рабочую поверхность диска шлифуют крупнозернистым абразивным кругом из карбида кремния, имеющего мягкую связку. На более современных зарубежных и отечественных предприятиях поверхность диска восстанавливают на специальном станке со свинцовым или бронзовым притиром (рис. 213).
Притирочный диск 1 диаметром 500 мм вращается со скоростью 500 об/мин. Шпиндель ограночного диска 2 устанавливают в неподвижных центрах 3 в горизонтальном положении параллельно оси притира. Абразив в виде смеси электрокорунда или карбида кремния с водой подается в зону шлифования из бачка, установленного над вращающимися дисками. Продолжительность шлифования зависит от состояния рабочей поверхности диска (3—5 мин). При использовании абразива зернистостью в 60—100 мкм на поверхности диска можно получить риски, глубина которых обеспечивает удержание алмазного порошка на рабочей поверхности диска. Отшлифованная поверхность диска должна быть перпендикулярна относительно ее оси вращения.Балансировка. Причинами появления дисбаланса во вращающихся деталях являются неточность размеров деталей, неравномерная плотность и пористость материала, из которого сделана деталь, а также низкое качество сборки. В большинстве случаев балансировку выполняют после окончательной обработки деталей, с таким расчетом, чтобы последующая механическая обработка не нарушила сбалансированной детали. Высокая скорость вращения диска (до 3000 об/мин) и большое расстояние между центрами опор (500 мм) требуют тщательной установки его и статического уравновешивания. Балансировка диска предохраняет подшипниковые опоры от износа и обеспечивает плавное (без вибрации) вращение диска. Допускаемый дисбаланс ограночного диска 5 Г/см.
Методы балансировки. Балансировку диска можно выполнять статическим и динамическим методами.
Статическая балансировка. На рис. 214 показано приспособление для статической балансировки. Шпиндель с диском 2 устанавливают горизонтально между двумя наклонными плоскостями так, чтобы он свободно вращался. При дисбалансе в процессе вращения диск примет такое положение, что наиболее тяжелая часть его окажется внизу. Для устранения дисбаланса излишнюю массу утяжеленной части диска высверливают и диск устанавливают в приспособление для повторной проверки.Для этого отмечают самую верхнюю точку диска. Если при последующем вращении эта точка переместится в другое место — диск отбалансирован. Если же отмеченная точка вновь придет на прежнее место — диск несбалансирован и требует с этой стороны добавления груза. Статический метод балансировки несложен для выполнения, но не обеспечивает необходимой точности балансировки на высоких скоростях.
Динамическая балансировка. Динамический метод балансировки ограночных дисков является более совершенным, так как в этом случае дисбаланс определяют на рабочей скорости вращения диска, что обеспечивает требуемую точность определения и устранения дисбаланса.
Для динамической балансировки может быть использован ограночный станок ОАБ-4 с измененной конструкцией верхней пиноли (рис. 215).
Верхняя опора выполнена в виде стержня диаметром 10 мм с гнездом для сменного подшипника. Стержень крепят в пиноли гайкой. В нижней части пиноли установлен штуцер для крепления индикаторной головки типа ИЧ-10.Для гашения больших колебаний между стержнем и внутренним отверстием пиноли надевается резиновое кольцо. Электродвигатель станка устанавливается на вертикальной подвижной опоре.
Ограночный диск в сборе со шпинделем устанавливается между верхней и нижней опорами станка и включается на рабочую скорость.
При наличии дисбаланса ограночного диска верхний конец шпинделя через стержень, установленный в пиноли, передает колебания индикатору.
Степень дисбаланса определяется по величине амплитуды колебаний стрелки индикатора.
Место расположения неуравновешенной массы определяется методом отхода с помощью последовательного изменения положения груза у шейки шпинделя диска, для чего балансировщик имеет набор кольцеобразных проволочек с укрепленными грузиками различной массы.
При достижении рабочей скорости диска электродвигатель отводится в сторону, освобождая от ремня шкив шпинделя. На шейку шпинделя набрасывается кольцо с грузом определенной массы и с помощью оправки происходит торможение вращающегося диска до прекращения или достижения минимальных колебаний стрелки индикатора, после чего диск останавливается.
Уравновешенный груз располагается на облегченной стороне диска, указывая, что место устранения неуравновешенной массы находится на уровне 180° от положения груза.
Более совершенным станком для динамической балансировки является станок ДБ-50 (рис. 216). На этом станке можно балансировать изделия массой 5—50 кг с максимальным диаметром 550 мм. Балансировка производится на скорости 1400—2000 об/мин. На указанном станке можно определить величину и место дисбаланса.
На рис. 216 показана схема работы станка ДБ-50. Балансировочную деталь устанавливают на подвижных опорах А и В, которые через струну связаны с постоянными магнитами датчика. Вращение на деталь передается от электродвигателя ременной передачей. При вращении детали вибрации люльки, вызванные ее неуравновешенностью, передаются через струны на постоянные магниты и вызывают их перемещение относительно катушек K1 и К2. При этом в катушках возникают напряжения, пропорциональные амплитудам колебаний опор. Эти напряжения через потенциометрическое устройство попадают в усилитель и усиленные фиксируются счетчиком дисбаланса.Место расположения дисбаланса определяется с помощью стробоскопа 5. Лампа вспыхивает каждый раз, когда на нее попадает определенной величины отрицательный импульс. Частота импульса соответствует скорости вращения детали, поэтому при каждом обороте лампа вспыхивает один раз и будет освещать одну и ту же цифру на ленте. Эта цифра, находящаяся в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения детали, будет соответствовать угловому расположению дисбаланса в плоскости уравновешивания.
Остаточная неуравновешенность при балансировке на станке 0,5—5 Г/см. Недостатком станка является длительная настройка при выполнении балансировки, что приводит к низкой производительности.
Для балансировки ограночных дисков может быть использован прибор ВМ-41 (рис. 217), выпускаемый одной из японских фирм.
Помимо описанных станков, для динамической балансировки ограночных станков можно использовать переносные балансиры. Эти приборы применяют для балансировки изделий любого размера в сборе, непосредственно на рабочем месте. Прибор может быть использован в качестве виброскопа (фиксирует величину амплитуды вибрации в микронах).Устранение дисбаланса. Дисбаланс ограночного диска устраняют двумя методами:
а) перемещением передвижных грузов, размещенных в выточке диска (рис. 218);
б) удалением избыточной массы высверливанием на нерабочей поверхности ограночного диска отверстий диаметром 10—12 мм и глубиной 1—3 мм.
Отбалансированный диск должен отвечать следующим требованиям:- на рабочей поверхности диска не должно быть раковин, включений и кольцевых рисок от шлифования; шероховатость обработки поверхности должна быть не ниже 6—7-го класса (ГОСТ 2789—73);
- биение полотна диска не должно превышать 0,01— 0,02 мм;
- дисбаланс ограночного диска допускается не более 5 Г/см;
- на рабочей поверхности конусов шпинделя не допускается забоин и глубоких рисок; шероховатость обработки поверхности конусов должна быть не ниже 8-го класса.
Нанесение рисок. Чтобы рабочая поверхность диска более прочно удерживала зерна алмазного порошка в процессе шлифования, на нее наносят риски. Перед нанесением рисок диск очищают от коррозии, грязи и тщательно протирают. Риски наносят вручную карбидом кремния по касательной к контрольной проточке — от центра диска к периферии (рис. 219). Глубина рисок 0,1 мм.
В зарубежной практике для нанесения рисок применяют специальный станок (рис. 220).
Две чугунные стойки станины 1 станка связаны верхней и нижней связкой 2, в отверстиях которой крепят опорные подшипники 3. В столе 5 станка имеется отверстие для размещения диска 4. Диск со шпинделем устанавливают между опорами станка.
На столе на подвижном рычаге смонтировано приспособление 6, в котором закреплен абразивный камень (карбид кремния). Приспособление устанавливают на поверхность ограночного диска и придают ему возвратно-поступательное движение от центра диска к его периферии. Диск вращается с небольшой скоростью, и на его поверхность наносят равномерно распределенные пересекающиеся риски.От характера распределения рисок по поверхности диска и глубины их зависит рабочая стойкость подготовленного диска. Правильное нанесение рисок (четко выраженный контур и равномерная глубина рисок) обеспечивает более надежное крепление зерен порошка и увеличивает его абразивные свойства.