Шлифование колец подшипников качения
Внутренние (рис. 1, а, б) и наружные (рис.1, в, г) кольца подшипников качения имеют дорожки качения (желоба), служащие опорой для тел качения: шариков, роликов и иголок. Роликовые и игольчатые подшипники имеют также бортовые поверхности, предназначенные для опоры и направления тел качения.
К дорожкам качения предъявляются высокие требования по качеству поверхности: отсутствие прижогов, параметр шероховатости Rа = 0,32—0,63 мкм, отклонение от круглости менее 1—3 мкм, отклонение осевого профиля менее 2—5 мкм.
Поверхности тел качения шлифуют двумя основными методами: врезным шлифованием (рис. 2, а) и шлифованием с относительным качанием заготовки или шлифовального круга (рис. 2, б). При шлифовании методом качания используют три движения подачи: вращение заготовки относительно своей оси (круговая подача), поступательное перемещение на врезание (поперечная подача) в направлении, перпендикулярном оси заготовки, возвратно-вращательное движение заготовки или инструмента относительно оси, проходящей через центр кривизны профиля и перпендикулярной плоскости, проходящей через оси заготовки и круга.
Шлифование качанием является эквидистантным шлифованием, так как шлифуемая поверхность образуется рабочей поверхностью круга, точки осевого профиля которого описывают окружности, центры которых совпадают с центром кривизны профиля дорожки качения. Дополнительное качательное движение подачи предназначено для распределения износа по профилю круга. Эта схема шлифования позволяет использовать такие круги, которые работают в режиме самозатачивания рабочей поверхности, wo позволяет обходиться без периодической правки. Однако припуск по профилю желоба непостоянен, что вызывает неравномерный износ круга по осевому профилю. Получить профиль желоба требуемой формы часто не удается, поэтому этот вид шлифования чаще используется на предварительных операциях.
Вторым методом является врезное шлифование без дополнительных осциллирующих движений заготовки или круга. Рабочая поверхность кругов периодически правится алмазными инструментами по профилю. Врезное шлифование может осуществляться по цилиндрической заготовке (рис.3, a) или на заготовке с более или менее равномерным припуском по профилю (рис. 3, б, в). Поддержание геометрии рельефа рабочей поверхности круга в стабильном состоянии путем регламентированной правки через заданное количество циклов обработки, а в необходимых случаях и в каждом цикле перед чистовым шлифованием обеспечивает однородность и высокое качество шлифуемых колец. Кольца устанавливают либо в специальных приспособлениях (центровое шлифование), либо на жестких опорах (бесцентровое шлифование).
При бесцентровом шлифовании используют три способа базирования: шлифование наружной поверхности кольца с базированием на жестких опорах А, Б (рис.4, а) по той же наружной поверхности; шлифование наружной поверхности кольца с базированием на опорах А, Б по внутренней поверхности (рис. 4, в); шлифование внутренней поверхности кольца с базированием на опорах А, Б по наружной поверхности (рис. 4, б). Заготовка 2 совершает вращательное движение подачи DS2 с помощью торцового магнитного патрона 3.
Оси заготовки и патрона О2 и О3 имеют смещение е, обеспечивающее прижимы заготовки к башмакам (жестким опорам).
В зоне контакта заготовки с опорой возникают силы трения. Работа сил трения вызывает нагревание поверхностного слоя. Во избежание на заготовке следов изнашивания («натиров») скорость круговой подачи ограничивают: при базировании по обработанным поверхностям 60—120 м/мин, по шлифуемой поверхности 35—60 м/мин. Скорость круга 1 выбирают достаточно высокой (60—80 м/с), однако (так как качество обработки зависит не только от скорости резания, а также от целого ряда других факторов) иногда необходимо шлифовать со скоростью 40—60 м/с.