Высокие требования к точности размеров детали, к отклонениям от геометрической формы и к шероховатости обрабатываемой поверхности выполнимы лишь при условии сохранения доводочными станками своей первоначальной точности. Погрешности отдельных механизмов, погрешности их взаимных перемещений регламентируются соответствующими стандартами. Знание взаимосвязи между неисправностями доводочных станков и погрешностями обработки позволяет быстро установить причину отклонений в технологическом процессе и восстановить необходимую точность обработки.
Неисправности шлифовальных станков. Анализ схем отделочного (прецизионного) наружного и внутреннего шлифования позволяет сделать вывод, что обрабатываемая поверхность может быть строго цилиндрической как в продольном, так и в поперечном сечениях лишь при определенных условиях: а) деталь и шлифовальный круг должны иметь постоянную ось вращения; б) оси вращения детали и круга должны быть параллельны в горизонтальной и вертикальной плоскостях; в) оси детали и круга в процессе резания должны сохранять параллельность направлению продольной подачи.
Нормы точности для шлифовальных станков прецизионного наружного и внутреннего шлифования очень высоки и позволяют длительное время получать детали с теми предельными отклонениями, которые указаны в паспорте станка. В связи с этим появление погрешности обработки следует рассматривать как нарушение технологического процесса в любой из его составных частей Определяющая роль в вопросах точности обработки, безусловно, принадлежит состоянию станка.
При смещении оси пиноли задней бабки в горизонтальной плоскости отклонение от цилиндричности возникает от изменения места заднего центра в связи с колебаниями длин деталей.
При внутреннем шлифовании погрешность обработки может быть вычислена по аналогичным формулам в зависимости от того, какие неисправности станка, технологической оснастки или шлифовальных кругов проявляются при обработке отверстий. Если при внутреннем шлифовании ось вращения детали по высоте не совпадает с осью вращения шлифовального круга, то отклонение от цилиндричности можно вычислить по формуле.
Достижение высокой точности при шлифовании отверстий — задача наиболее сложная из всех доводочных операций. Рассматривая схему технологического процесса внутреннего доводочного шлифования, нетрудно заметить дополнительные технические трудности, отрицательно сказывающиеся на точности обработки.
Особенности эти определяются тем, что шлифовальный круг должен быть меньше диаметра обрабатываемого отверстия. Если отверстие имеет значительную длину (два-три диаметра), инструмент крепят на оправке сравнительно малого диаметра при значительной длине. Даже незначительные силы резания вызывают упругое отжатие оправки с абразивным кругом, и ось вращения круга отклоняется от направления продольного перемещения шлифовального шпинделя. В связи с этим исключительное значение преобретает повышение жесткости шлифовальных шпинделей (включая оправку). Под жесткостью какого-либо механизма или станка следует понимать способность оказывать сопротивление перемещению детали, находящейся под действием силы. Жесткость шлифовального шпинделя круглошлифовальных станков составляет 20—30 кН/мм, оправка шлифовального шпинделя внутришлифовальных станков имеет жесткость в 100—200 раз меньшую.
При шлифовании отверстий малых диаметров и большой длины никакими техническими приемами существенно увеличить жесткость оправки не удается. В таких случаях для повышения точности обработки (для восстановления параллельности рабочей поверхности круга его продольному перемещению) прибегают к развороту шлифовального шпинделя в горизонтальной плоскости на угол, равный углу отжатия оправки при резании.
Второй серьезной технической сложностью достижения высокой точности внутреннего шлифования является низкая скорость резания вследствие малых диаметров абразивных кругов. Для достижения скорости резания 40—50 м/с, а в некоторых случаях и 30 м/с необходима частота вращения круга 100—200 тыс. об/мин. Это достигается применением электрошпинделей.
