2858.Оборудование литейных цехов учебное пособие

Рис. 20.1. Схемы абразивной обработки: а – плоской поверхности периферией круга; б – цилиндрической поверхности периферией круга; в – плоской поверхности торцом круга; г – цилиндрической поверхности торцом круга

Круглое шлифование периферией круга (рис. 20.1, б) может быть использовано для зачистки круглых поверхностей, ширина зоны обработки которых не превышает толщину шлифовального круга. При этом операция обработки завершается за один оборот отливки.

Круглое шлифование торцом круга (рис. 20.1, г) является прогрессивным видом обработки, позволяющим за один оборот отливки зачистить поверхность значительной ширины.

Использование фигурного шлифования из-за неравномерного износа кругов в механизированных установках нецелесообразно.

371

В настоящее время на ряде предприятий страны созданы автоматизированные установки и машины для абразивной обработки отливок. При этом преобладает зачистка поверхностей торцом круга. Преимущественное использование процесса обработки отливок торцом круга связано с новым типом крепления круга к шпинделю станка. Особенность этого крепления заключается в том, что абразивный круг своим торцом приклеивается специальной мастикой к металлическому диску, который непосредственно скрепляется с фланцем шпинделя станка.

20.2. Типы станков

Для зачистки отливок применяют стационарные, маятниковые, переносные и специальные (автоматизированные) шлифовальные обдирочные станки.

Рис. 20.2. Стационарный шлифовальный станок сдвумяшлифовальнымикругами: 1 – рабочиестолики; 2 – шлифовальные круги; 3 – электродвигатель

Стационарные станки, обычно с двумя кругами (рис. 20.2), применяют для отливок массой до 30 кг. На каждом круге работает один рабочий. Зачищаемые отливки опираются на столик

372

перед кругом; их удерживают и прижимают к нему вручную. Направление вращения круга должно быть таково, чтобы трением круга отливка прижималась к столику. Чтобы при износе кругов сохранять окружные скорости резания в пределах нормы, передача на рабочий вал должна быть ступенчатой с возможностью изменения передаточного числа. Предохранительные кожухи кругов должны иметь интенсивный отсос пыли, а сверху над столиками рекомендуется устраивать на них защитные экраны из стекла, армированного металлической сеткой. Стационарные станки обычно имеют шлифовальные круги диаметром

500–600 мм и шириной 60–75 мм.

Маятниковый, или подвесной, шлифовальный станок (рис. 20.3) подвешивают к какой-либо стационарной опоре, и рабочий за ручки наклоняет его к отливке, помещенной под шлифовальным кругом на столе или на роликовом конвейере. Диаметр круга чаще всего составляет 350–400 мм, реже 500– 600 мм. Маятниковые станки часто применяют для зачистки средних и среднекрупных отливок в крупносерийном производстве на поточных линиях с роликовыми конвейерами.

Переносные шлифовальные станки (рис. 20.4) применяют для зачистки крупных отливок. Они могут быть снабжены гибким валом (рис. 20.4, а), электродвигателем (рис. 20.4, б) и пневматическим ротационным двигателем (рис. 20.4, в, г), присоединяемым к цеховой сети сжатого воздуха (6 ат) гибким шлангом. Диаметры круговпереносных станков обычно бывают 200–300 мм.

Зачистка отливок на перечисленном оборудовании имеет ряд серьезных недостатков [31]. Значительная доля ручного труда, ведущая к быстрой утомляемости исполнителя, снижение скорости шлифования при износе круга, потери рабочего времени на частую ручную правку шлифовального круга обусловливают низкую производительность этого процесса. Кроме того, из-за низкой механической прочности абразивных кругов все существующее оборудование рассчитано на низкие скорости шлифования (15–30 м/с).

373

Рис. 20.3. Маятниковый шлифовальный станок: 1 – шлифовальный круг; 2 – электродвигатель; 3 – кожух клиноременной передачи; 4 – подвеска; 5 зачищаемая отливка; 6 – патрубок для присоединения

к вытяжной вентиляции

374

Рис. 20.4. Переносные шлифовальные станки: а – с гибким валом и стационарным электродвигателем; б – с электродвигателем и шлифовальным кругом в одном агрегате; в – пневматический переносный станок; г – сечение ротационного пневматического двигателя станка; 1 – вращающийся ротор с прорезями; 2 – текстолитовые лопасти, скользящие в прорезях; 3 – неподвижная

гильза; 4 – корпус; 5 – выхлопные отверстия

Разрывы шлифовальных кругов приводят к травматизму, а небольшое расстояние от лица рабочего до шлифовального круга – к травматизму глаз. Кроме того, у рабочих развиваются профессиональные заболевания, связанные с выделением при абразивной обработке отливок в зону дыхания большого количества металлических частиц и пыли, содержащей кварц.

Устранение недостатков, изложенных выше, ведется по нескольким направлениям.

1. Повышение производительности труда: а) за счет механизации процесса обработки;

375

б) повышения скорости шлифования абразивными кругами, предназначенными для работы с высокими скоростями;

в) создания конструкции станков, обеспечивающих постоянство скорости шлифования независимо от степени износа круга.

2. Улучшение санитарно-гигиенических условий труда: а) за счет создания высокопрочных абразивных кругов;

б) локализации пылевыделений и установки эффективной приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей снижение запыленности в зоне расположения рабочего.

3.Снижение брака по геометрическим размерам за счет размерной обработки отливок на механизированных установках.

4.Уменьшение расхода абразивных кругов за счет изменения способа их крепления.

Зачистка отливок при помощи абразивных инструментов характеризуется большой трудоемкостью и низкой производительностью, тяжелыми санитарно-гигиеническими условиями труда

ивысокимудельным расходом абразива (шлифовальных кругов). Долго считалось, что зачистные работы нельзя автоматизиро-

вать в связи с разнообразием отливок, неопределенностью размеров и массы удаляемых приливов и др. Однако, как показал опыт передовых предприятий крупносерийного и массового производства, механизация и автоматизация абразивной обработки отливок вполнереальна и суспехом применяется во многих цехах.

В основу автоматизации процессов зачистки положены следующие принципы: а) классификация отливок по размерам, конфигурации и по местам снятия металла; б) классификация и унификация абразивного инструмента; в) создание для обработки каждого класса отливок высокопроизводительного автоматического и полуавтоматического оборудования.

Разработки по автоматизации операций зачистки литья на базе использования абразивного обдирочного шлифования привели к созданию и внедрению в производство специализированных зачистных машин и линий.

376

На рис. 20.5 приведена конструктивная схема полуавтомата для обработки одной плоскости отливок. Он представляет собой двусторонний шлифовальный станок с двумя 12-позиционными приспособлениями 2 для крепления отливок. Отливки вручную укладываются в призмы приспособления, автоматически зажимаются и при непрерывном вращении барабана обрабатываются торцом плоского шлифовального круга 1. Производительность станка составляет более 4000 отливок в час.

Рис. 20.5. Схема полуавтомата для зачистки одной плоскости отливок

Принципиальная кинематическая схема полуавтомата для обработки трех плоскостей отливки «картер коробки перемены передач» представлена на рис. 20.6. Отливка 2 вручную устанавливается в приспособление на суппорте 1 станка и автоматически закрепляется. Вместе с суппортом отливка перемещается относительно трех шлифовальных кругов 3 и 4, которые последовательно обрабатывают два торца отливки, а затем и верхнюю плоскость. После окончания обработки суппорт с отливкой возвращается в исходное положение. Производительность таких полуавтоматов 120–130 отливок в час.

377

Рис. 20.6. Схема полуавтомата для зачистки трех плоскостей отливки

На рис. 20.7 представлена схема агрегата полуавтоматического станка для зачистки окружности фланцев средних по размерам отливок. Станок имеет два таких агрегата. Отливка зажимается на оправке с помощью гидравлического цилиндра 2. Оправка с отливкой поворачивается на угол до 380° от механизма, приводимого другим, не показанным на схеме гидравлическим цилиндром, через зубчатую рейку и шестеренную передачу. Шлифовальный круг с помощью гидравлического цилиндра 4 сначала быстро подводится к отливке, затем медленно врезается в нее, а по окончании зачистки отводится назад. Шлифовальный круг подвешен на раме, качающейся около оси вращения приводного шкива 5. Производительность полуавтомата 700 отливок в час. Диаметр шлифовальных кругов 350 мм.

На рис. 20.8 показана схема полуавтомата для зачистки отливок тормозного барабана. На этой отливке зачищается фланец. Масса отливки 22 кг, и зачистка ее на обычных станках требует больших физических усилий.

378

Рис. 20.7. Схема полуавтомата для зачистки фланцев отливок средних размеров: 1 – отливка; 2 – гидравлический цилиндр зажима отливки; 3 – шестерня привода вращения отливки; 4 – гидравлический цилиндр подвода и подачи шлифовального круга; 5 – приводной шкив;

6 – натяжной ролик; 7 – шлифовальный круг

Рис. 20.8. Схема полуавтомата для зачистки отливок тормозных барабанов: 1 – отливка; 2 – трехкулачковый пневматический патрон; 3 – рабочая подача стола; 4 – подвод стола к шлифовальному кругу; 5 – шлифовальный круг

379

На полуавтомате отливка зажимается в трехкулачковом пневматическом патроне. Стол с отливкой подвигается с помощью ручного механизма к шлифовальному кругу. Рабочая подача стола в направлении параллельно оси круга механизирована. Частота вращения отливки около вертикальной оси 13,3 об/мин. Окружная скорость круга 42 м/с; диаметр круга 500 мм. Станок имеет два электродвигателя – один для привода круга, другой для движения стола и вращения патрона. Производительность станка 120 барабанов в час.

Рис. 20.9. Схема двухшпиндельного полуавтомата для зачистки плоских поверхностей отливок: 1 – шлифовальные круги; 2 – вращающийся стол; 3 – отливки; 4 – зажимы для отливок

На рис. 20.9 показана схема полуавтомата для зачистки плоскостей отливок. Схема этого станка та же, что и станка для зачистки плоскостей стержней перед их склейкой. Данный станок имеет две шлифовальные головки. Имеются также подобные станки с одной шлифовальной головкой. Установка головки по высоте производится с помощью механизма с ручным приво-

380