Повышение требований к точности линейных и угловых размеров, качеству поверхности рабочих элементов деталей машин, ужесточение допусков формы и расположения поверхностей в последнее время привело к расширению области применения различных видов абразивной обработки, из которых наиболее распространенным является шлифование. Для окончательной обработки внутренних поверхностей вращения, в случае невозможности или нецелесообразности использования осевого инструмента, основным методом обеспечения точности размеров 5-6 квалитета и шероховатости поверхности Rа = 0,4-1,6 мкм является внутреннее шлифование [7]. Однако внутреннее шлифование характеризуется рядом особенностей, отличающих его от других видов шлифования и влияющих на получение заданных показателей точности и качества обработанной поверхности. Выделим основные из этих особенностей :

— малая жесткость шпинделя шлифовальной головки;

— относительно малые размеры шлифовального круга по сравнению с обрабатываемой поверхностью;

—следствие интенсивного износа и засаливания шлифовального инструмента применение мягких кругов с открытой структурой;

— большая площадь зоны контакта шлифовального круга с обрабатываемой заготовкой;

— затрудненные условия подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания.
Малые жесткость шпинделя шлифовальной головки и размеры шлифовального круга вынуждают на операциях внутреннего шлифования снимать минимальные припуски. Несмотря на это, при колебаниях значений радиальной составляющей силы резания наблюдаются отклонения размеров обрабатываемых отверстий от настроечных значений, значительные погрешности формы обрабатываемой поверхности в продольно и поперечном сечении. В то же время из-за относительно быстрой потери режущей способности мягкого шлифовального круга в условиях обработки на высоких скоростях резания (35 м/с и более), больших размеров зоны контакта круга с заготовкой внутреннее шлифование сопряжено с опасностью возникновения в контактной зоне высоких мгновенных температур, способных вызвать структурно-фазовые превращения в поверхностном слое заготовки. Последнее, как правило, сопровождается образованием в этом слое прижогов, нежелательных растягивающих технологических остаточных напряжений и даже появлением микротрещин [8]. Воздействие перечисленных факторов, оказывающих влияние на точность и качество обработки при внутреннем шлифовании, обусловлено в первую очередь нестабильностью значений составляющих сил резания в процессе обработки, т.е. нестационарностью этого процесса. В связи с этим важной научно-практической задачей является поиск эффективных путей стабилизации силовых параметров процесса внутреннего шлифования. Укажем вначале те условия, без соблюдения которых не удастся добиться точности микро и макрогеометрии обработанной поверхности и задача стабилизации силовых параметров процесса обработки будет неразрешимой: — геометрическая точность и состояние внутришлифовального станка должны соответствовать установленным нормам точности и жесткости; — установка и закрепление обрабатываемой заготовки должны обеспечивать необходимую жесткость системы СПИД; — выбор элементов режима шлифования должен соответствовать заданным параметрам точности в качества обработки и не приводить к нарушению нормальной работы станка; — характеристика шлифовального круга должна соответствовать обрабатываемому материалу и заданным показателям и качества обработки. При соблюдении перечисленных условий появляется техническая возможность добиться стабильности значений силовых показателей процесса. для определения пути достижения поставленной цели воспользуемся выдвинутым П.Е.Дьяченко и Л.А.Глейзером на основании изучения закономерностей процесса шлифования предположением о том, что фактором, определяющим ход этого процесса, является радиальное давление круга на изделие. От величины радиального давления непосредственно зависят: наличие прижогов на шлифуемой поверхности; производительность, износ и затупление шлифовального круга. На основании этой гипотезы был предложен способ шлифования с заданной радиальной силой прижима шлифовального круга к изделию (шлифование по упругой схеме). При плоском шлифовании по упругой схеме условия обработки определяются режимами резания: скоростью круга Vк, скоростью деталиVд, продольной подачей Sп,  и силой поджима рабочей поверхности круга к заготовке Рn, которая уравновешивается радиальной составляющей силы резания Рy,. Так как с помощью соответствующих нагрузочных устройств обеспечивается постоянство величины сил Рn=Рy, на протяжении всего времени обработки, то изменение параметров рабочей поверхности круга в процессе шлифования приводит к уменьшению глубины шлифования t и, соответственно, к уменьшению производительности обработки, сохраняя, однако, при этом стабильными показатели качества обработанной поверхности [9]. По сравнению со шлифованием по жёсткой схеме шлифование с определенным радиальным давлением представляет собой достаточно устойчивый процесс, обладающий большей степенью детерминированности. Тем самым появляется возможность перейти от нестационарного процесса к квазистационарному. Шлифование по упругой схеме с заданной силой прижима Рn шлифовального круга к заготовке позволяет исключить влияние на совокупность силовых и тепловых параметров процессам непостоянства припуска, нестабильности физико-механических свойств материала детали и изменения режущей способности шлифовального круга за период его стойкости. Применение процесса шлифования по упругой схеме обеспечивает снижение силовой и термической напряженности процесса обработки, повысить точность микро и макрогеометрии обработанной поверхности, качество поверхностного слоя обработанной детали. Постоянная нормальная сила прижима заготовки к кругу может быть реализована с помощью различных конструктивных решений, среди которых наиболее часто используются: создание постоянной силы с помощью пружины, с помощью рычажного механизма и путём применения гидравлического устройства. Эта сила может использоваться как критерий управления процессом внутреннего шлифования в системах активного контроля. Упругая схема обработки при внутреннем шлифовании может быть применена как непосредственно на технологической операции, так и для определения зависимости текущей режущей способности круга от времени, которая проявляется в виде уменьшения в ходе процесса обработки фактической глубины резания при условии постоянства остальных элементов режима. Соответствующие значения поперечной подачи могут быть использованы для программирования обработки на внутришлифовальных станках с ЧПУ.

1. Акимов В.Л. Внутреннее шлифование. Л.: Машиностроение, 1986.- 125 с.
2. Худобин Л.В. Минимизация засаливания шлифовальных кругов/ Л.В.Худобин, А.Н.Унянин. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - 298 с.
3. Матюха П.Г. Анализ способов стабилизации технологических показателей шлифования по упругой схеме / П.Г. Матюха, В.В.Полгавец // Вiсник Iнженерноi академii Украiни. № 2. -2002. - С. 60-65. .