Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Ćwiczenia laboratoryjne: Technik Wytwarzania II
Wykonał: Mariusz Suchania

Szlifowanie - jest to obróbka wykończeniowa powierzchni za pomocą narzędzi ściernych, w wyniku której uzyskujemy duże dokładności wymiarowe i kształtowe oraz małą chropowatość. Szlifowanie możemy wykonywać na otworach, wałkach i płaszczyznach. Maszyny do tego typu obróbki nazywane są szlifierkami a narzędzia skrawające to ściernice. Materiałem z którego wykonane są ściernice najczęściej jest korund, diament, węglik krzemu lub węglik boru

1. Szlifierka jest to obrabiarka przeznaczona przede wszystkim do obróbki wykańczającej utwardzonych powierzchni przedmiotów uprzednio obrobionych na innych obrabiarkach.

   Coraz częściej szlifierki o dużej mocy są stosowane do obróbki końcowej przedmiotów będących półfabrykatami (odkuwki, odlewy) z niewielkimi naddatkami na obróbkę.

   Najważniejszymi cechami szlifowania są:

1. Duża prędkość skrawania (25-30 m/s);

2. Małe siły skrawania przy stosunkowo dużej sile oraz duża moc skrawania;

3. Konieczność obfitego chłodzenia;

4. Ostrzenie ściernicy bez zdejmowania z wrzeciona;

5. Wysokie wymagania dokładnościowe szlifierek.

Podział szlifierek:

1) Szlifierki do wałków

a) kłowe- podstawowym przeznaczeniem tych szlifierek jest obróbka zewnętrzna powierzchni

walcowych i stożkowych na przedmiotach w kształcie wałków, ustalonych w kłach wrzeciona

przedmiotu i konika. Większość szlifierek do wałków jest przystosowana do obróbki przedmiotów krótkich, mocowanych w uchwycie osadzonym na końcówce wrzeciona przedmiotu. Wielkość

szlifierki do wałków kłowej określa największa średnica szlifowania d i rozstaw kłów L.

• produkcyjne- ze stołem skrętnym w granicach ±6°, bez skrętu wrzeciennika przedmiotu

i ściernicy, przeznaczone do szlifowania powierzchni walcowych i stożkowych oraz

powierzchni czołowych, pracuje w cyklu automatycznym

• uniwersalne- ze stołem skrętnym w granicach ±8°, skrętnym wrzeciennikiem przedmiotu ±90° i skrętnym wrzeciennikiem ściernicy w zakresie 180°, umożliwiające szlifowanie powierzchni zewnętrznych walcowych i stożkowych o dużej zbieżności, powierzchni czołowych, a przy użyciu specjalnego odchylnego ramienia również otworów walcowych i stożkowych w przedmiotach mocowanych w uchwycie magnetycznym lub szczękowym.

b) bezkłowe- zasada działania: szlifowany wałek, wsparty na podpórce, jest wprawiany w ruch obrotowy przez ściernicę roboczą i równocześnie hamowany siłę tarcia przez tarczę posuwową.

Rozróżnia się dwie podstawowe metody szlifowania bezkłowego:

• przelotowe ( wzdłużne ), przy którym podczas szlifowania przedmiot przesuwa się

równolegle wzdłuż osi obrotów ściernicy roboczej, tarcza posuwna jest nachylona pod

kątem 2-6, ta metoda pozwala na szlifowanie przedmiotów walcowych bez występów

skierowanych na zewnątrz.

• wgłębne ( poprzeczne ), stosowane do obróbki na gotowo wałków cylindrycznych

stopniowych, stożkowych lub o tworzącej krzywoliniowej, przy czym naddatek na

szlifowanie może być znacznie większy niż przy szlifowaniu przelotowym ( 0,2-0,4mm,

z przy szlifowaniu z pełnego nawet więcej), położenie przedmiotów w kierunku

wzdłużnym ustala zderzak, do którego przedmiot jest lekko dociskany przez tarcze

posuwową skręconą o kąt 0,5° –1° w stosunku do osi ściernicy roboczej.

2) Szlifierki do otworów- Szlifowanie jest jednym z podstawowych sposobów wykończającej obróbki otworów,

umożliwiającym uzyskanie wymiaru średnicy z dokładnością ±1-2µm i chropowatości

powierzchni w klasach 8–10. Oprócz podstawowego zadania, jakim jest obróbka powierzchni

walcowych wewnętrznych i stożkowych, na szlifierkach do otworów można również

szlifować czoła i powierzchnie przy jednym zamocowaniu przedmiotu.

a) produkcyjne- przeznaczone do obróbki otworów walcowych i stożkowych w produkcji

średnio- i wielkoseryjnej, pracującej w cyklu automatycznym, przystosowane również do

pracy w automatycznych liniach obrabiarek;

b) uniwersalne- przeznaczone do obróbki otworów walcowych i stożkowych, płaskich

powierzchni czołowych oraz powierzchni walcowych i stożkowych zewnętrznych,

w produkcji jednostkowej i mało seryjnej, mogą być również przystosowane do pracy

w cyklu automatycznym , co pozwala na ich ekonomiczne zastosowanie w produkcji

średnio- i wielkoseryjnej.

c) obiegowe(planetowe)- są przeznaczone do obróbki otworów w przedmiotach o

skomplikowanych kształtach zewnętrznych. Podczas szlifowania przedmiot jest nieruchomy,

a obraca się wrzeciono ściernicy dookoła osi własnej i dookoła osi szlifowanego otworu.

d) bezuchwytowe- znajdują zastosowanie do obróbki tulei

z pierścieniami, których wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie powinny być dokładnie

współosiowe. Podczas szlifowania bezuchwytowego przedmiot podparty jest na dwóch

rolkach prowadzących oraz na tarczy posuwowej, która hamuje przedmiot nadając mu

prędkość obwodową w przybliżeniu równą swojej. Ściernica robocza wykonuje ruch

obrotowy dokoła własnej osi, wzdłużny ruch posuwowy i dosuw wgłębny.

3) Szlifierki do płaszczyzn- Szlifierki do płaszczyzn wykazują dużą różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych.

Najbardziej są rozpowszechnione szlifierki do płaszczyzn obwodowe ze stołem

prostokątnym, budowane w trzech podstawowych odmianach konstrukcyjnych.

a)szlifierki zdzierarki- obrabiarki przeznaczone do wysokowydajnej obróbki płaszczyzn pry zastosowaniu dużych głębokości skrawania co eliminuje potrzebę przeprowadzania obróbki wstępnej.

b) szlifierki do płaszczyzn obwodowe ze stołem obrotowym pracują w sposób ciągły, co

ułatwia ich automatyzacje i czyni przydatnymi do stosowania w produkcji wielkoseryjnej

i masowej. Szlifowane przedmioty, przeważnie nieduże i o małej wysokości, ustawia się na

obwodzie płaskiego stołu magnetycznego. Przy użyciu uchwytu magnetycznego nie

działającego na wycinku stołu usuwanie i zakładanie przedmiotów może się odbywać

w trakcie szlifowania.

c) szlifierki do płaszczyzn czołowe charakteryzujące się dużą wydajnością, uzyskiwaną

dzięki temu, że szlifowanie odbywa się ściernicą o dużej średnicy obejmującą całą szerokość

przedmiotu, w jednym przejściu, co pozwala na pominięcie w większości odmian

mechanizmu posuwu poprzecznego.

4) Szlifierki do gwintów- szlifowanie stosuje się przy obróbce z materiału pełnego gwintów w przedmiotach

hartowanych oraz dokładnych gwintów obrobionych wstępnie śrub pociągowych

i pomiarowych, ślimaków, frezów ślimakowych, gwintowników itp.

Najdokładniejsze, ale najmniej wydajne, jest szlifowanie wzdłużne ściernicą kształtową

pojedynczą, stosowane do wykańczającej obróbki gwintów o skokach h<6mm. Cykl

szlifowania jest najczęściej wieloprzejściowy, przy czym obróbka gwintu odbywa się przy

ruchu prostoliniowym P przedmiotu tylko w jedną stronę. Powrotny ruch Pp odbywa się ze

zwiększoną prędkością przy lekko odsuniętej ściernicy. Przy szlifowaniu tą metodą oś

ściernicy jest pochylona do osi obrabianego gwintu pod kątem wzniosu linii śrubowej.

a) uniwersalne

b) specjalne lub specjalizowane

c) bezkłowe

5) Szlifierki do kół zębatych- szlifierki do uzębień są przeznaczone do wykończającej obróbki zębów hartownych

(HRC > 56), jak również, zębów niehartownych, jeżeli dokładność wykonania uzębienia

innymi metodami jest niewystarczająca. Najbardziej rozpowszechnione są szlifierki do

uzębień zewnętrznych kół zębatych walcowych, zarówno o zębach prostych jak i śrubowych.

Szlifowanie uzębień wewnętrznych o kołach zębatych walcowych wymaga zastosowania

specjalnej głowicy szlifierskiej i nie zawsze jest możliwe ze względu na przyjętą metodę

szlifowania i wynikającą stąd konstrukcję szlifierki. Szlifowanie zębów w kołach zębatych

stożkowych jest operacją kłopotliwą i długotrwałą i dlatego stosowane jest stosunkowo

rzadko. Zęby walcowych kół zębatych można szlifować metodami kształtowymi albo

obwiedniowymi. Szlifowanie uzębień kół zębatych stożkowych wykonuje się tylko metodami

obwiedniowymi.

6) Szlifierki ostrzarki do narzędzi- Szlifierki ostrzałki służą do ostrzenia zarówno narzędzi nowych jak i stępionych

podczas skrawania. Konstrukcja ostrzałek jest dostosowana do rodzaju narzędzi. Ze względu

na przeznaczenie, zwłaszcza do prac w wielkiej seryjnej produkcji narzędzi, ostrzałki należy

zaliczyć do obrabiarek specjalnych. Rozróżnia się więc ostrzałki do noży tokarskich, do

wierteł, do głowic frezowych, do frezów ślimakowych, do narzynek, do gwintów, do pił, do

przeciągaczy i innych.

7) Szlifierki specjalne i specjalizowane

a) do wielowypustów- służące do wykończeniowej obróbki wałków

wielowypustowych,

b) do wałów korbowych- przeznaczone do szlifowania czopów i powierzchni

bocznych wałów korbowych,

c) do walców- przeznaczone do zgrubnego i wykończeniowego szlifowania

walców hutniczych, papierniczych, włókienniczych i innych o średnicach do1600mm

i długościach 6m,

d) karuzelowe- o pionowej osi stołu, służące do zewnętrznego i wewnętrznego

szlifowania powierzchni walcowych i stożkowych w przedmiotach o dużej średnicy

i małej wysokości np. pierścieni dużych łożysk tocznych,

e) do pierścieni normalnych łożysk tocznych- budowane zwykle jako w pełni

zautomatyzowane, przystosowane do pracy w liniach obrabiarek,

f) do nakiełków- służące do poprawienia nakiełków w przedmiotach

zahartowanych,

g) do prowadnic- umożliwiające dokładną obróbkę w jednym zamocowaniu

powierzchni prowadnic łóż obrabiarek i innych maszyn,

h) profilowe- służące do szlifowania powierzchni kształtowych w przedmiotach

płaskich, wyposażone często w ekran do obserwacji szlifowanego zarysu w powiększeniu.

Metody szlifowania gwintów

• Wzdłużne ściernicą pojedynczą

• Wgłębne ściernica wielorowkową

• Wzdłużne jedno-przejściowe ściernicą wielorowkową

• Wzdłużne dwu-przejściowe ściernicą wielorowkową

Metody szlifowania bezkłowego

• Przelotowe(wzdłużne)- przedmiot przesuwa się równolegle wzdłuż osi obrotów ściernicy roboczej

• Wgłębne(poprzeczne)- położenie przedmiotów w kierunku wzdłużnym ustala zderzak, do którego przedmiot jest lekko dociskany posuwowo