3.6. Отделочные операции наружных и внутренних поверхностей шпинделя

Наиболее ответственными операциями, влияющими на конечную точность шпинделя, являются операции отделочной обработки опорных шеек шпинделя, центрирующего конуса для фиксирования зажимного патрона и исполнительной поверхности осевого отверстия. Точность указанных поверхностей у шпинделя для непрецизионных станков, а также у шпинделей, работающих на опорах качения, достигается шлифованием; для более высокой точности и правильности формы обычно шлифование делят на предварительное и окончательное.

У шпинделей с осевым отверстием наружные поверхности шлифуют на базе поверхностей осевых отверстий на пробках либо на поверхностях фасок, либо на цилиндрических разжимных оправках. В первых двух случаях качество поверхности и их точность получаются выше.

Шпиндели без осевого отверстия шлифуют в центрах на круг- лошлифовальных станках типа 3Е153 кругами зернистостью СМ1 — СМ2. Отделку центрирующего конуса можно вести также в центрах, установив шпиндель на тех же пробках, на которых производилась окончательная обработка опорных шеек. Однако, так как пробки являются дополнительным звеном в технологической размерной цепи, они могут внести дополнительную погрешность, которая может оказаться больше, чем это допустимо требованиями соосности обрабатываемой поверхности с осью вращения шпинделя. Поэтому для предотвращения этих погрешностей правильнее шлифование исполнительных поверхностей (внутреннего и наружного конусов или центрирующего пояска) выполнять на базе опорных шеек.

В этом случае шпиндель базируется поверхностями опорных шеек в двух опорах гидростатического люнета, установленного на столе круглошлифовального станка, и приводится во вращение от шпинделя гибкой связью (поводком). Вкладыши специальных люнетов тщательно обрабатывают и при установке приспособления на столе станка выверяют.

В последнее время для отделочных операций наружных поверхностей валов и шпинделей стали применять шлифовальные станки с ЧПУ.

Если валы имеют несколько поверхностей с параметрами ше-роховатости Ra = 1,25...0,32 мкм и с размерами точностью 7 — 8-го квалитетов и выше (ГОСТ 25346 — 82), то окончательную обработку их целесообразно проводить на круглошлифовальных станках с ЧПУ.

Известно, что при обработке заготовки на обычных станках практически невозможно повысить производительность путем сокращения времени собственно шлифования (машинного времени).

Однако имеются значительные резервы для сокращения времени вспомогательных ходов, наладок, измерений обрабатываемых поверхностей, особенно при обработке длинных заготовок, у которых шлифуются несколько шеек различного диаметра.

Сокращение общего времени обработки может быть достигнуто благодаря сокращению числа установок заготовки при шлифовании.

Проведенные эксперименты показали, что при шлифовании многоступенчатых валов (например, шпиндель токарного станка) общая продолжительность вспомогательного времени при использовании станка с ЧПУ может быть снижена в 3 раза, а при обработке менее сложных деталей — не менее чем в 2 раза. Если вспомогательное время будет сокращено хотя бы на 50 %, применение станка с ЧПУ можно считать уже экономически целесообразным.