1. Szlifowanie – nazywa się sposób obróbki skrawaniem, w którym narzędziem skrawającym jest ściernica, osełka lub rzadziej taśma ścierna.

Szlifowanie stosuje się do obróbki stalowych przedmiotów hartowanych, np. narzędzi skrawających do metali i innych twardych materiałów, do zdzierania warstwy niewielkiej grubości z przedmiotów walcowanych, kutych, tłoczonych lub odlewanych oraz do obróbki wykańczającej przedmiotów metalowych (szlifowanie wykończające: gładzenie, dogładzanie, docieranie).

W procesie szlifowania bierze udział jednocześnie udział wiele ziarn ściernicy, stanowiących ostrza, które zdejmują bardzo cienkie i małe wiórki. Przy szlifowaniu metali wiórki te są widoczne w postaci iskier, odrzucanych w kierunku wirowania ściernicy.

Prędkość obwodowa ściernicy wynosi 10-80 m/s, zależnie od rodzaju ściernicy, kształtu obrabianej powierzchni i rodzaju obrabianego materiału. W skutek tarcia i odrywania cząstek materiału szlifierskiego wydzielające się ciepło sprawia, że konieczne jest obfite chłodzenie cieczami smarująco-chłodzącymi (chłodziwami).

Podczas szlifowania można osiągnąć bardzo dużą dokładność wykonania obrabianych przedmiotów, np. przy szlifowaniu zwykłym – do 10 µm, przy szlifowaniu wykańczającym – do 1 µm, przy gładzeniu – do 0,1 µm, a przy docieraniu – do 0,5 µm. Uzyskuje się też bardzo małą chropowatość powierzchni, której nie daje się osiągnąć innymi metodami obróbki skrawaniem.

Podczas szlifowania ruch roboczo-obrotowy wykonuje zawsze ściernica. Ruchy posuwowy, prostoliniowy lub obrotowy wykonuje obrabiany przedmiot lub ściernica, bądź też ruch ten jest złożony z ruchu ściernicy i ruchu przedmiotu.

Szlifowanie bez chłodziwa – w tym szlifowaniu możemy zauważyć iskry, których nie ma w szlifowaniu z chłodziwem. Jest także głośniejsze, nie zbiera materiału na całej długości oraz temperatura jaka się wytwarza jest znacznie wyższa niż w przypadku z chłodziwem. Dopuszcza się szlifowanie bez podawania chłodziwa, tylko i wyłącznie w przypadku stali szybkotnącej. Po procesie stal należy rozmagnesować, zanim podda się ją dalszej obróbce. Nie zaleca się szlifowania miękkich materiałów, ponieważ ziarno szybko się tępi i wykrusza.

2. Szlifierka – jest to obrabiarka do szlifowania metali lub innych tworzyw. Rozróżnia się szlifierki:

• Ogólnego przeznaczenia,

• Specjalizowane,

• Specjalne.

Do szlifierek ogólnego przeznaczenia zalicza się: szlifierki do wałków, szlifierki do otworów, szlifierki do płaszczyzn. Szlifierki do wałków dzieli się na kłowe i bezkłowe. W szlifierkach kłowych przedmiot ustala się w kłach wrzeciennika i konika lub w uchwycie szczękowym. Wrzeciono nadaje obrabianemu przedmiotowi ruch obrotowy za pośrednictwem zbieraka lub uchwytu. Ściernica zamocowana na drugim wrzecionie w czasie szlifowania wykonuje także ruch obrotowy.

3.Szlifierki do wałków – w zależności od sposobu pracy szlifierki kłowe dzieli się na:

Wzdłużne, w których stół wraz z obracającym się przedmiotem przesuwa się w czasie szlifowania ruchem postępowo-zwrotnym, równolegle do osi ściernicy; ściernica dosuwa się okresowo w głąb szlifowanego materiału po zeszlifowaniu jednej warstwy materiału;

Wcinające, w których stół jest nieruchomy w czasie szlifowania, a ściernica wykonuje ruch obrotowy dookoła swojej osi i poprzeczny ruch posuwowy w głąb szlifowanego przedmiotu; przedmiot jest zwykle obrabiany od razu na całej swej długości szeroką ściernicą;

Uniwersalne, w których wrzeciennik i stół mogą być skręcone o żądany kąt.

Szlifierki bezkłowe mają dwie ściernice, z których jedna służy do szlifowania, a druga do obracania i przesuwania przedmiotu. Przedmiot opiera się w czasie szlifowania na podtrzymce; styka się z jednej strony z obwodową ściernicy roboczej, z drugiej – z powierzchnią obwodową ściernicy posuwowej. Na szlifierkach bezkłowych można szlifować wałki, długie pręty, kule, gwinty, wiertła kręte itp.

4. Szlifierki do otworów - dzieli się na zwykłe, planetarne i bezkłowe. Szlifierki zwykłe do otworów, budowane w dwóch zasadniczych odmianach maja następujące rozwiązania: 1) wrzeciennik ściernicy umieszczony na suporcie wykonuje ruch wzdłużny, prostoliniowo-zwrotny, 2) wrzeciennik obrabianego przedmiotu wykonuje ruchy wzdłużny, prostoliniowo-zwrotny.

5. Szlifierki do płaszczyzn – są stosowane do szlifowania płaskich powierzchni zewnętrznych. Mogą mieć one oś wrzeciona ustawioną poziomo lub pionowo. Niezależnie od tego stół szlifierki do płaszczyzn może wykonywać ruchy postępowo-zwrotne lub obrotowe. Wynika z tego podział na szlifierki z:

Poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny,

Pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch postępowo-zwrotny,

Poziomą osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy,

Pionową osią wrzeciona i stołem wykonującym ruch obrotowy.

6. Techniki szlifowania.

I) Szlifowanie wałków dzieli się na kłowe i bezkłowe. Szlifowanie kłowe charakteryzuje się tym, że szlifowany wałek jest ustalany w kłach. Rozróżnia się szlifowanie kłowe z posuwem wzdłużnym oraz z posuwem poprzecznym, czyli tzw. szlifowanie wgłębne. W tych odmianach szlifowania kłowego wałka ściernica wykonuje ruch główny z prędkością obwodową Vs [m/s], a przedmiot obrabiany – ruch posuwowy obrotowy z prędkością obwodową Vp [m/min]. Szlifowanie w kłach jest metodą uniwersalną, zapewniającą osiągnięcie dużej dokładności szlifowanej powierzchni.

a) Szlifowanie z posuwem wzdłużnym jest metodą najbardziej rozpowszechnioną. W zależności od konstrukcji szlifierki przedmiot lub ściernica wykonuje ruch wzdłużny w obie strony. Poprzeczny posuw ściernicy występuje w punktach zwrotnych posuwu wzdłużnego. Mechanizm połączenia stołu jest sterowany zderzakami. Metoda ta nadaje się szczególnie do szlifowania długich i gładkich wałków. W obróbce wałów stopniowych należy szczególnie przestrzegać prawidłowości wykonania nakiełków i dokładności nastawienia zderzaków.

b) Szlifowanie z posuwem poprzecznym stosuje się do obróbki powierzchni nie dłuższych niż 200 mm. Zaleca się, aby w szlifowaniu czopów prostych ściernica wykonywała ruchy oscylacyjne wzdłuż swojej osi.

c) Szlifowanie głębokie jest stosowane w przypadku usuwania grubszych warstw materiału za jednym przejściem ściernicy. W tym przypadku ściernica jest ścięta na stożek lub ma kilka stopni walcowych. Szlifowanie głębokie jest bardzo wydajną odmianą szlifowania wałków o dużej sztywności.

d) Szlifowanie bezkłowe jest stosowane do szlifowania wałków, trzpieni, rolek itp. Przedmiot, podparty na prowadnicy, znajduje się miedzy dwiema tarczami, z których jedna jest ściernicą, wykonującą właściwą pracę szlifowania, a druga – tarczą prowadzącą. Tarcza prowadząca jest pochylona pod kątem α dla uzyskania ruchu wzdłużnego wałka. Wartość kąta α wynosi 2-5⁰ przy szlifowaniu wstępnych oraz 1-2⁰ -przy szlifowaniu wykańczającym.

Prędkość obwodowa szlifowanego wałka Vp jest w przybliżeniu równa prędkości obwodowej Vt tarczy prowadzącej.

Zaletą bezkłowego szlifowania wałków, w porównaniu ze szlifowaniem kłowym, jest większa wydajność obróbki ze względu na uniknięcie strat czasu na wykonanie nakiełków oraz na umocowanie przedmiotu na obrabiarce.

II) Szlifowanie otworów – odbywa się w sposób taki, że zamocowany na uchwycie samocentrującym przedmiot wykonuje ruch obrotowy dookoła swojej osi, a wszystkie pozostałe ruchy – ściernica.

a) Szlifowanie planetarne – stosuje się w przypadku, gdy przedmiot obrabiany nie jest bryła obrotową. Wtedy przedmiot obrabiany pozostaje nieruchomy, a wszystkie ruchy, łącznie z obrotem ściernicy dookoła osi szlifowanego otworu wykonuje ściernica.

b) Szlifowanie bezuchwytowe otworów jest stosowane przy masowym szlifowaniu wewnętrznych powierzchni pierścieni. Przedmiot obrabiany jest podparty na rolce i dociskany do tarczy prowadzącej za pośrednictwem drugiej rolki. Normalna pracę szlifowania wykonuje ściernica. Szlifowanie otworów stosuje się do obróbki przedmiotów twardych lub o nierównomiernej twardości. Szlifowania tego można dokonać w dwojaki sposób:

• gdy przedmiot się obraca,

• gdy przedmiot pozostaje nieruchomy, a ściernica wykonuje ruch obiegowy

Szlifierki pracujące według pierwszego rozwiązania, służą do obróbki przedmiotów stosunkowo niewielkich. Szlifierki te dzieli się na: do pracy na uchwytach, do szlifowania bezkłowego.

III) Szlifowanie płaszczyzn na szlifierkach może odbywać się obwodową powierzchnią ściernicy tarczowej lub czołową powierzchnią ściernicy garnkowej. Podczas szlifowania konieczne jest intensywne chłodzenie. Odpowiednie ciecze obróbkowe należy dobrać z katalogu w zależności od warunków skrawania i szlifowanych elementów.

7. Wyważenie ściernicy:

Ze względu na niejednorodność ściernic oraz błędy wykonania środek ciężkości ściernicy często nie pokrywa się ze środkiem jej obrotu. Mówimy wówczas że ściernica jest statycznie nie wyważona. Ściernica nie wyważona powoduje drgania układu, które ujemnie wpływają na gładkość powierzchni i dokładność wymiarów przedmiotu obrabianego. Dlatego też przy pracy narzędziami œciernymi zachodzi konieczność dokładnego, statycznego wyważenia. Statyczne wyważenie ściernicy polega na doprowadzeniu narzędzia do tego, aby środek ciężkości pokrywał się z osią obrotu wrzeciona. Wyważanie odbywa się w oprawie na dokładnym trzpieniu. Ściernica wraz z trzpieniem zakładana jest na przyrząd do wyważania, który składa się z dwóch wałków lub ostrzy pryzmowych, osadzonych w korpusie i ustawionych dokładnie poziomo. Wyważanie odbywa się przez kątowe przestawienie kamieni obsady tak, aby środek ciężkości ściernicy z obsadą znalazł się w osi trzpienia. Sprawdza się to w ten sposób, że przy powtarzaniu lekkich pchnięć, powodujących toczenie się trzpienia ze ściernicą po wałkach przyrządu do wyważania, zatrzymywanie powinno następować w różnych miejscach obwodu ściernicy. dokładniejszym sposobem wyważania jest wyważanie dynamiczne.

8. Wnioski:

Szlifowanie jest jednym ze sposobów obróbki ściernej. Polega na usuwaniu naddatku obróbkowego za pomocą, narzędzi –ściernic, o nieokreślonej liczbie
i kształcie ostrzy. Umożliwia obróbkę materiałów o dużej twardości. Przed przystąpieniem do procesu ściernica musi być odpowiednio wcześnie wyważona, wygładzona , musi posiadać nacięcia, polepszające jakość chłodzenia materiału, wtedy nadaje się do użycia. Podczas szlifowania ruch główny wykonuje ściernica, obracająca się wokół własnej osi. Ruch posuwowy - w zależności od odmiany szlifowania – może wykonywać przedmiot obrabiany lub ściernica.

Szlifowanie stosowane jest do obróbki zgrubnej z wysoką wydajnością oraz do obróbki wykańczającej różnych przedmiotów obrabianych. Najczęściej jednak szlifowanie jest końcową operacją obróbki skrawaniem - uzyskiwana jest wówczas duża dokładność i mała chropowatość powierzchni obrobionej.