Фрезерное дело

Балансировка шлифовальных кругов

Круги диаметром 125 мм и более, устанавливаемые в переходных фланцах — втулках, после выверки круга должны быть отбалансированы. Процесс балансировки предусматривает устранение неуравновешенности круга относительно оси шпинделя станка.
Причины неуравновешенности кругов могут быть различные. Наиболее частыми причинами является разная плотность круга в различных его частях; эксцентричное расположение наружной поверхности круга относительно поверхности отверстия; некруг-лость и другие неточности формы круга; эксцентричная установка круга во фланцах; перекос круга относительно оси фланца.
Неуравновешенность круга может проявляться либо в смещении центра тяжести относительно оси вращения (статическая неуравновешенность), либо в несовпадении свободной оси вращения или главной центральной оси инерции с осью вращения (динамическая неуравновешенность). Статическая неуравновешенность может быть обнаружена без вращения, а динамическая неуравновешенность выявляется только в динамическом режиме, т. е. при вращении шпинделя станка с установленным кругом.
Неуравновешенность круга вызывает дополнительные значительные нагрузки на подшипники шпинделя, которые меняют свое направление с частотой, равной числу оборотов шпинделя. Поэтому неуравновешенность круга является причиной колебаний и вибрации станка, вызывает ухудшение качества шлифуемой поверхности, способствует преждевременному износу подшипников.
Обнаружить неуравновешенность можно при помощи разнообразных специальных устройств, балансировочных приспособлений, балансировочных установок, балансировочных машин, балансировочных станков.
Наиболее простыми являются приспособления для статической балансировки.
Для выявления статической неуравновешенности круг вместе с фланцами монтируется на балансировочной оправке твердостью не ниже HRC 50 и устанавливается на опорах так, чтобы он мог свободно поворачиваться относительно оси вращения.
При статической уравновешенности круг при любом положении находится в безразличном равновесии.
При статической неуравновешенности круг устанавливается тяжелой частью вниз. Если легким толчком кругу придать медленное вращение, то он будет покачиваться около положения устойчивого равновесия. Неуравновешенность может быть устранена либо удалением материала со стороны «тяжелого» места, либо добавлением противовеса со стороны «легкого» места. При балансировке шлифовальных кругов пользуются вторым методом, т. е. устраняют неуравновешенность перемещением специальных балансировочных грузиков («сухариков»), размещаемых либо во фланцах, либо в специальных приспособлениях и устройствах.
Практически балансировку выполняют на станках с двумя параллельно расположенными горизонтальными валиками одинакового диаметра, с опорными ножами, с двумя парами вращающихся дисков.
Балансировка кругов на станках с цилиндрическими валиками производится следующим образом:
устанавливают валики балансировочного станка горизонтально;
круг с оправкой устанавливают таким образом, чтобы он между валиками располагался симметрично, а ось балансировочной оправки была перпендикулярна к валикам станка;
компенсирующие грузики во фланцах устанавливают в нейтральное положение, т. е. в положение, при котором они взаимно уравновешиваются относительно оси фланца;
отмечают радиальной чертой при помощи мела «легкое место» и проверяют правильность отметки путем покачивания в одну и другую сторону;
перемещают балансировочные сухарики по пазу в рабочем фланце, добиваясь статического равновесия. Обычно средний сухарик должен быть установлен симметрично относительно меловой черты, а два крайних — примерно на равном расстоянии от него. Если тяжелая часть круга по-прежнему стремится занять нижнее положение, то крайние сухарики приближают последовательно к среднему, и наоборот; контролируют правильность балансировки
(уравновешенный круг должен оставаться неподвижным в любом положении относительно меловой черты).
Если требуется выявить величину неуравновешенности круга, то используют балансировочные весы или подбирают такой груз, который, будучи расположен на периферии круга, приводит круг к безразличному равновесию. Величина веса такого груза, который перемещает центр тяжести на ось вращения круга, служит мерой статического дисбаланса. Предельные значения дисбаланса зависят от высоты круга, наружного диаметра и установленных ГОСТ 3060—55 классов дисбаланса, определяющих точность изготовления кругов.
В табл. 22 приведены предельные значения дисбалансов для кругов высотой до 25 мм.
Предположим, что при балансировке круга на керамической связке зернистостью 40 диаметром 300 мм при высоте 20 мм был выявлен дисбаланс в 50 г. Для круга этой характеристики предельным классом дисбаланса по ГОСТ 3060—55 установлен третий класс, т. е. при данных размерах согласно табл. 22 он не должен быть выше 30 г. Так как измеренный дисбаланс превосходит предельно допустимое значение, то такой круг не должен использоваться при работе на станке.
Круги класса А должны иметь дисбаланс не ниже 1 и 2-го классов без компенсации.
После балансировки круг устанавливают вместе с рабочими фланцами на станок и производят первую правку. После первой правки круг необходимо подвергнуть повторной балансировке. Несмотря на значительные затраты времени на балансировку, применение уравновешенных кругов окупается высоким качеством шлифования и заточки, повышением безопасности работы и удлинением срока службы станка.