Станки для абразивной обработки

Шлифовальные станки применяются в основном для снижения шероховатости обрабатываемых деталей и получения точных размеров. В большинстве случаев на шлифование детали поступают после предварительной черновой обработки и термических операций, хотя бывают случаи, когда шлифование является единственным методом обработки. Основной инструмент при шлифовании – шлифовальный круг. На шлифовальных станках можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колёс, затачивать режущий инструмент и т.д. Шлифовальные станки в зависимости от назначения подразделяются на круглошлифовальные, внутришлифовальные, безцентровошлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.

Главным движением резания во всех шлифовальных станках является вращение шлифовального круга, измеряемое в м/сек. V_шл = 30…40 м/сек.

1. Круглошлифовальные станки.

Обработка длинных валов (рис. а). Станок имеет следующие движения: главное движение – вращение шлифовального круга, круговая подача – вращение

заготовки. Кроме того, имеется продольная подача заготовки П_пр и поперечная подача шлифовального круга (подача врезания) П_вр.

Станки, работающие методом врезания (б) имеют круговую подачу, подачу на врезание (П_вр), а также осциллирующую подачу, т.е. колебательное осевое движение, которое могут совершать шлифовальная бабка или стол.

Круглошлифовальные станки бывают простые и универсальные, т.е. имеющие поворот оси шпиндельной бабки и бабки изделия для шлифования конусов.

Основной размер в них – наибольший диаметр обработки. Он равен 100-1600 мм.

Круглошлифовальный станок мод. 3А151, например, предназначен для обработки деталей с диаметром до 200 и длиной до 700 мм. (рис 38)

Вращение шлифовального круга V_ш выполняется от двигателя Д_V c N = 7 кВт через сменные шкивы i_v. Круговая подача заготовки V_з – от двигателя постоянного тока Д₂, через клиноременные передачи сообщает заготовке n = 63…400 об/мин. Продольная подача заготовки П_пр и подача врезания П_вр шлифовального круга выполняется гидравлически от насоса Н₁. Продольное перемещение стола П_пр выполняется гидроцилиндром Гц _Sпр . Оно управляется реверсивным золотником З_р от управляющего золотника З_у, переключаемого переставным упором У_п или вручную. При этом золотник включения продольной подачи З_Sпр перемещён влево. Переключением его вправо отключается возвратно-поступательная продольная подача стола и создаётся возможность наладочного перегона стола влево или вправо ручным включением крана К_р. При любых гидравлических перемещениях стола в блокировочный гидроцилиндр Гц _бл , через канал крана К_р подаётся масло, благодаря чему блокировочная муфта М_бл отключает реечное колесо с z = 10 от маховика ручного перемещения стола, что бы рукоятка этого маховика не травмировала рабочего при вращении. Ручное перемещение стола маховика возможно только при выключении гидроприводе, когда пружина блокировочного гидроцилиндра включает муфту М_бл.

При правке круга нужна меньшая скорость перемещения стола, поэтому вручную переключают золотник З_прав или З_шл, чтобы слив проходил через дроссель правки Др_пр, а не через досель шлифования Др_шл.

Для уменьшения шероховатости поверхности, обрабатываемой врезным шлифованием, шпинделю шлифовальной бабки сообщают осевое колебательное (осциллирующее) движение П_осц с частотой n = 40 дв. х/мин и амплитудой 0…3 мм. Для этого со шпинделя червячной парой вращение передаётся эксцентрику, качающему через рычаг шпиндель. Амплитуда регулируется рычагом гидроцилиндра Гц _осц. Подача на врезание осуществляется от гидроцилиндра Гц_вр.

2. Внутришлифовальные станки. На внутришлифовальных станках шлифуют сквозные и глухие отверстия цилиндрической и конической формы, а также их торцы.

При обычном исполнении станков вращаются как шлифовальный круг V_кр, так и заготовка.

При планетарном исполнении вращение заготовки V_заг передано оси шлифовального круга V_оси , т.к. заготовки обычно тяжёлые и имеют несимметричную форму. Кроме того подача врезания П_вр выполняется на этих станках не смещением оси шлифовального круга относительно оси шлифуемого отверстия, а изменением величины радиуса вращения оси шлифовального круга относительно оси отверстия.

Для обеспечения достаточной (30-40м/с) скорости резания число об/мин шлифовальных кругов малого диаметра приходиться доводить до 150 000 об/ми.

Опорами шпинделей служат прецизионные радиально-упорные шарикоподшипники со смазкой масляным туманом, а также гидро- и аэростатические подшипники.

Внутришлифовальный полуавтомат мод. 3А252, например, предназначен для шлифования отверстий с диаметром до 200 мм (рис. 39).

Шлифовальный круг имеет две частоты вращения: 3650 и 1000 об/мин, устанавливаемые сменными шкивами. Электродвигатель привода вращение заготовки В_заг – двухскоростной, что в сочетании с бесступенчатым вариатором даёт диапазон частот вращения заготовки n_заг = 110…870 об/мин.

Гидропривод обеспечивает возвратно-поступательное движение шлифовальной бабки П_пр гидроцилиндром Гц _Пр с одновременным отключением гидроцилиндром Гц_бл ручного привода этого движения маховиком, а также зажима заготовки в патроне гидроцилиндром Гц _заж. Включение продольного перемещения шлифовальной бабки П_пр выполняют вручную золотником З_пр, при этом одновременно срабатывает и Гц_бл. Реверсирование П_пр выполняется упорами У_п или вручную реверсивным золотником З_р.

Подача врезания П_вр выполняется на каждый двойной ход бабки электромагнитом, срабатывание которого поворачивает краповое колесо с z = 200 на несколько зубьев вместе с корпусом. Этот поворот передаётся через планетарный механизм на ходовой винт с шагом t = 3 мм. Пружина на дальнем конус ходового винта обеспечивает выбор зазора в резьбе.

Левое колесо z = 23 неподвижно и скреплено с корпусом бабки. При вращении корпуса сателлит с z = 23 откатывается по центральному колесу. При этом второй сателлит с z = 22, обкатываясь по колесу с z = 24, скреплённому с ходовым винтом, заставляет его медленно поворачиваться из-за разности передаточных отношений обоих пар. Повороту храпового колеса на 1 зуб соответствует перемещение бабки на 0,00125 мм. Ручное врезание получают вращением маховика . Ходовой винт Xв₁ служит для ручного поперечного перемещения бабки, а ходовой винт Xв₂ для поворота этой бабки на угол шлифуемого конуса.

3. Бесцентровошлифовальные станки

Бесцентровошлифовальные станки применяются в крупносерийном и массовом производстве для наружного и внутреннего шлифования тел вращения. (рис) При шлифовании наружных поверхностей заготовка 3, поддерживаемая ножом 4, располагается между двумя абразивными кругами из которых шлифуемый круг 1, вращаясь с окружной скоростью 30…40 м/с, снимает с заготовки припуск, а другой ведущий круг 2, вращающийся с окружной скоростью 10…50 м/мин, сообщает заготовке вращение (круговую подачу) V_Sкр и продольную (осевую) подачу П_пр. Установочное поперечное перемещение ведущего круга П_вр определяет диаметр шлифуемой детали. Ось ведущего круга 2 поворачивает на угол α, чтобы он не только вращая заготовку V_Sкр, но и выполняя её осевую подачу П_пр. При черновом шлифовании α = 1,5…6º, при чистовом α = 0,5…1,5º.

Для прилегания к заготовке ведущего круга, повёрнутого на угол α, по линии, он заправляется как однополостный гиперболоид вращения, движением алмаза параллельно оси заготовки.

Наиболее часто на этих станках применяют сквозное шлифование деталей с постоянным наибольшим диаметром (рис. а), но применяют и шлифование деталей с уступом до упора 5 (рис. б). В этом случае для заготовки 3 и её снятие ведущий круг 2 отводится.

Недлинные заготовки сложной формы шлифуют методом врезания поперечным перемещением ведущего круга 2 (рис. в). При этом в осевом направлении заготовка 3 фиксируется упорами 5, к которому поджимается за счёт небольшого (порядка 30”) поворота оси ведущего круга 2.

Для получения на заготовке конической, фасонной или ступенчатой формы при врезном шлифовании шлифующему, а иногда и ведущему кругу придается с помощью правки соответствующая форма рабочей поверхности по копиру.

Для бесцентрового шлифования отверстий (рис. г) заготовки 1 типа втулок базируются наружной точно обработанной цилиндрической поверхностью на два опорных ролика 2 к которым их поджимает ведущий шлифовальный круг 3. Шлифующий круг 4 кроме вращения имеет возвратного поступательное движение П_пр вдоль оси и подачи врезания П_вр в сторону ведущего круга 3. Радиальные усилия резания замыкаются через толщину стенки заготовки на ведущий круг 3, поэтому не деформируют даже тонкостенную заготовку.

г)

Преимущества бесцентровошлифовальных станков:

1. Большое сокращение вспомогательного времени на установку, выверку

и снятие заготовки, особенно при продольной подаче.

2. Меньший припуск на обработку, т.к. заготовка самоцентрируется.

3. Прогиб заготовки от сил резания исключён.

4. Большая стабильность размеров в партии деталей.

5. Возможность шлифования относительно тонких валов и тонкостенных втулок.

Недостатки: требуется высокая квалификация наладчика.

4. Плоскошлифовальные станки

По расположению оси шпинделя плоскошлифовальные станки подразделяются на горизонтальные (рис. а и в), работающие периферией круга и на вертикальные (рис. б и г), работающие торцом круга.

По форме стола они подразделяются на имеющие круглый стол (в и г) имеющие прямоугольный стол (а и б).

Главное движение резания у всех разновидностей – вращение шлифовального круга V_кр. При прямоугольном столе имеется его продольное возвратно-поступательное движение П_пр, при круглом – вращение стола V_ст. При работе дисковым кругом на станках с горизонтальным шпинделем имеется периодическая поперечная подача П_поп вдоль оси шпинделя для обработки заготовок по всей их ширине.

У всех вариантов плоскошлифовальных станков имеется ещё периодическая вертикальная подача врезания П_вр, выполняемая в начале каждого хода или оборота стола. Шероховатость поверхностей, обрабатываемых на плоскошлифовальных станках после чернового шлифования достигает от 3,2 до 0,8, после чистового от 0,8 до 0,4 и после тонкого шлифования – 0,4 до 0,2.

Date: 2016-07-25; view: 280; Нарушение авторских прав