книги из ГПНТБ / Мазальский, В. Н. Суперфинишные станки

ней 3 и 9 изменяется, что приводит к изменению хода поршней, а следовательно, и изменению величины амплитуды колебания брусков.

26. Автоматизация и наладка бесцентровых суперфинишных станков

Процесс суперфиниширования на бесцентровых станках весьма производителен, что вызывает необходимость широкой механиза­ ции и автоматизации этих станков. Бесцентровые суперфинишные станки работают по полуавтоматическому циклу, а при оснащении их соответствующими загрузочными устройствами могут быть пре­ вращены в автоматы. При суперфинишировании как напроход, так и врезанием автоматизация загрузки обрабатываемых деталей

врабочую зону не только желательна, но в большинстве случаев необходима.

Конструктивные решения загрузочных устройств для бесцен­ тровых суперфинишных станков, работающих напроход, могут быть^взяты такими же, как и для бесцентровых круглошлифо­ вальных станков, начиная от простейших лотков и кончая валко­ выми и бункерными устройствами.

Вопросы автоматической загрузки достаточно полно освещены

влитературе [16, 24], где не только приведены разнообразные конструктивные решения, но и- даны расчеты этих устройств. Поэтому ниже рассматриваются лишь некоторые загрузочные устройства.

Наиболее простыми загрузочными устройствами для цилин­ дрических деталей типа валиков являются Ѵ-образные изогнутые лотки. Изгиб лотка, выбираемый в соответствии с весом столба заготовок, создает необходимый подпор, обеспечивающий ввод заготовок непрерывным потоком без разрывов, под осциллирующий абразивный брусок и вращающиеся валки.

Непрерывность потока в рабочей зоне станка имеет большое зна­ чение для получения устойчивой работы станка и стабильной точ­

ности обработки. Такие загрузочные устройства применяются в серийном производстве при небольшой длине обрабатываемых деталей.

Для автоматизации загрузки коротких цилиндрических дета­ лей типа роликов, поршневых пальцев и других аналогичных дета­ лей бесцентровые суперфинишные станки оснащаются вибрацион­ ными бункерами.

На рис. 53 представлен цепной загрузчик, предназначенный для подачи цилиндрических деталей диаметром 10—80 мм, длиной 100-—800 мм на валковые устройства бесцентровых суперфиниш­ ных станков. Максимальная скорость подачи деталей в зону обработки состайляет 0,07 м/с.

На стойке 1 установлен механизм загрузки 3 с наклонным сто­ лом 7 и цепной транспортер 8. С помощью винтов 12 к 13 механизм загрузки выставляется относительно оси обрабатываемой детали.

124

Привод транспортера осуществляется от гидродвигателя 10, скорость вращения которого регулируется дросселем с регулято­ ром скорости 9 и червячного редуктора И с фрикционной муфтой. При включении загрузчика масло поступает в бесштоковую по­ лость гидроцилиндра 2, поршень поднимается вверх и с помощью шибера 4 выдает детали на цепной транспортер. Деталь, переме­ щаясь, поднимает пластину 6 и вводит ее в паз -бесконтактного конёчного выключателя 5, который дает команду на опускание шибера вниз. При дальнейшем перемещении деталь освобождает пластину 6 и она выходит из паза бесконтактного конечного вы­ ключателя. Подается команда на подъем шибера вверх, т. е. на повторение цикла выдачи детали на транспортер.

Наладка бесцентровых суперфинишных станков заключается в установке межцентрового расстояния между валками, подборе и установке абразивных брусков соответствующих характеристик, установке усилия прижима брусков, скорости осциллирования и скорости вращения валков.

Расстояние между валками подающего устройства зависит от среднего диаметра валков и диаметра обрабатываемого изделия и определяется по формуле

А = (DB.cp + d„) cos ф мм,

где А — межцентровое расстояние между валками в мм; DBср — средний диаметр валков в мм; dH— диаметр обрабатываемого изделия в мм; ф — угол контакта валков с изделием в град.

Значения диаметра DBср и угла ф выбираются по паспорту станка в зависимости от установленного на станке комплекта по­ дающего валкового устройства. Точность установки межцентро­ вого расстояния проверяется по торцам салазок с обеих сторон валков.

Число оборотов валков определяется по формуле (9). Рассмотрим некоторые затруднения, возникающие при бес­

центровой обработке напроход деталей с малыми диаметрами. Ма­ лыми диаметрами можно считать диаметры заготовок от 1,5 до 6 мм. В этом пределе находятся диаметры тел качения роликовых и игольчатых подшипников, осевых валиков многих приборов и многих других деталей, которые должны обладать высокой изно­ соустойчивостью и бесшумным ходом.

Значительные трудности при обработке малых диаметров возни­ кают при выборе размеров абразивных брусков. Так, например, для обработки деталей диаметром 3 мм требуются бруски шириной не более 1,8 мм. Поскольку суперфиниширование напроход для получения' высокой чистоты поверхности алмазными брусками еще не освоено, применяются обычные литые бруски, которые при таких размерах обладают малой прочностью. Некоторое увеличе­ ние прочности достигается пропиткой их серой. Кроме того, приобработке деталей малых диаметров ось бруска должна быть рас-

126

положена точно по оси обрабатываемой детали. Даже незначи­ тельные отклонения (0,2—0,3 мм) привбдят к частой поломке брусков. Поэтому крепление бруска не должно иметь люфта, так как всякий люфт создает перекосы, ухудшает стойкость и также приводит к частой поломке абразивного бруска.

Некоторые затруднения возникают и при регулировке необхо­ димого усилия прижима бруска к поверхности обрабатываемой детали на бесцентровом суперфинишном станке модели 3878 в связи с тем, что гидравлическая аппаратура не достаточно чув­ ствительна при малых давлениях. Поэтому в штоковую полость

для подачи деталей на валки вместо лотков используются трубки, внутренний диаметр которых несколько больше диаметра деталей. При обработке очень легких деталей давление столба дета­ лей в -лотках или трубках настолько мало, что они склеиваются малейшими частицами грязи и прилипают к стенкам питателя. В этом случае детали можно подавать посредством постоянно теку­ щей струи смазывающей жидкости.

Детали малых диаметров перед обработкой должны быть пред­ варительно рассортированы по диаметру с точностью 2—3 мйм. Некруглость заготовок также не должна быть более 3 мкм, .боль­ шая величина некруглости затрудняет вход заготовок подпервый абразивный брусок.

Бесцентровые суперфинишные станки, работающие врезанием, выпускаются налаженными на обработку конкретной детали. При переналадке станка на другой тип детали необходимо изготовить новые валки и загрузочно-разгрузочные устройства. В-алки уста­ навливаются в центрах опор и поэтому могут легко заменяться. Рабочая поверхность валков является технологической базой при обработке и выполняется по форме обрабатываемого изделия. На одном из валков должны быть предусмотрены буртики, предохра­

127

Г л а в а VI

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СУПЕРФИНИШНЫЕ СТАНКИ

27. Суперфинишные станки для обработки шеек коленчатых валов

Станки для суперфиниширования шеек коленчатых валов под­ разделяются на две группы: 1) станки, работающие с мастер-валом;

2)станки, работающие без мастер-вала.

Кстанкам первой группы относятся станки моделей 2К34 и 2К35, выпускавшиеся нашей промышленностью до 1965 г.

Вновых станках для обработки шеек коленчатых валов, выпу­ скаемых как в СССР, так и за рубежом, применена схема обработки без мастер-вала.

При обработке на этих станках коленчатый вал устанавливается на центр или поводок бабки изделия и поджимается центром задней бабки. Абразивные бруски, закрепленные в инструментальных головках, охватывая шейки, прижимаются к ним с необходимым усилием. Деталь приводится во вращение. Кроме того, детали сооб­ щается еще и осциллирующее движение. Коренные и шатунные шейки обрабатываются одновременно. Инструментальные го­ ловки подвешены шарнирно и уравновешиваются пружинами. При вращении вала инструментальные головки, охватывающие коренные шейки, остаются неподвижными, а головки, охватыва­ ющие шатунные шейки, «следят» за их перемещением. Обработка производится при двух режимах: черновом и чистовом. Черновой режим обработки характеризуется низкой окружной скоростью вращения изделия и высокой частотой осциллирования, чистовой режим — высокой окружной скоростью вращения изделия и низ­ кой скоростью осциллирования. Кроме того, окончание чистового режима производится при пониженных усилиях прижима брусков.

Обработка детали на станке происходит по автоматическому циклу.

Время обработки на черновом и чистовом режимах устанавли­ вается по реле времени.

Станки для суперфиниширования шеек коленчатых валов мо­ делей 3874, 3875, 3875К и 3876 в конструктивном отношении по­ добны и выполнены по единой принципиальной схеме.

Станки выпускаются налаженными на обработку конкретного вала; количество инструментальных головок, устанавливаемых на станке, соответствует количеству обрабатываемых шеек.

Суперфинишный станок модели 3875 предназначен для обра­ ботки шеек коленчатых валов с максимальным диаметром вращения по оси коренных шеек до 280 мм, с максимальным радиусом криво­ шипа до 65 мм и максимальной длиной 630 мм.

Общий вид станка показан на рис. 54.

130

На литом чугунном основании 15 станка установлены стойка 12 и механизм загрузки 14. Привод шпинделя бабки изделия и привод механизма осциллирования расположены внутри основания. На передней плоскости стойки 12 закреплена бабка изделия 6 с повод­ ком 8. Задняя бабка 13 и блок инструментальных головок 10 уста­ новлены на направляющей стойки типа ласточкина хвоста. На верхней плоскости портала находятся механизм подъема инстру-

Рис. 54. Суперфинишный станок модели 3875 для обработки шеек ко­ ленчатых валов

ментальных головок 9, блок редукционных клапанов 7, блок на­ порных золотников 11 и коллектор монтажа гидрооборудо­ вания.

Слева от станка установлен электрошкаф 4 и станция гидро­ привода 5. На стенке электрошкафа расположен вводной автомат 3, пульт управления 2 и наладочный пульт 1, закрытый крышкой. В автоматическом режиме станок работает только при закрытой крышке. За станком установлена станция охлаждения с магнит­ ным сепаратором и фильтрами для очистки охлаждающей жидко­ сти.

На станке предусмотрено два режима работы: наладочный и автоматический.

При наладочном режиме производится проверка работы и на­ ладка отдельных механизмов станка.

Работа станка в автоматическом цикле происходит в следующей последовательности.

132

Механизм загрузки перемещает каретку с изделием из зоны загрузки в зону обработки и поднимает изделие на линию центров; центры бабки изделия и задней бабки подводятся к торцам изделия и осуществляют зажим изделия в центрах. В это же время каретка механизма загрузки опускается вниз. После этого включается подача смазочно-охлаждающей жидкости, опускаются инструмен­ тальные головки и абразивные бруски прижимаются к обрабаты­ ваемым шейкам вала. Включается электродвигатель привода шпинделя изделия, и начинается обработка.

Обработка производится при двух режимах: черновом и чисто­ вом.

Черновой режим характеризуется низкой окружной скоростью изделия и повышенной частотой осциллирования, а чистовой ре­

работки за счет отключения противодавления в цилиндрах ин­ струментальных головок возможно изменение/усилия прижима брусков.

Время обработки на черновом и чистовом режимах устанавли­ вается по реле времени.

После окончания обработки детали происходит отключение привода вращения изделия и привода осциллирования с одновре­ менным торможением шпинделя. Бруски отходят от изделия и ин­ струментальные головки поднимаются вверх. Каретка механизма загрузки поднимается вверх и прекращается подача смазочно­ охлаждающей жидкости; после чего центры задней бабки и бабки изделия отводятся и каретка с обработанным изделием опускается вниз и перемещается в зону загрузки—выгрузки.

Взаимодействие механизмов станка и последовательность их работы представлена на циклограмме (рис. 55).

Продолжительность цикла обработки устанавливается по реле времени в зависимости от размеров шеек обрабатываемого вала и требуемой чистоты поверхности.

Гидрокинематическая схема станка модели 3875 (рис. 56). При­ вод изделия осуществляется от двухскоростного электродвига­ теля 47 (N = 1,8/2,3 кВт, п — 1450/2850 об/мин), клиноременную передачу редуктор с передаточным отношением і = 11,6 и цепную передачу. Шпиндель имеет две скорости вращения: черновую й чи­ стовую. Числа оборотов шпинделя при черновом режиме устанав­ ливаются сменными звездочками zx и z2 цепной передачи. При переходе на чистовой режим путем переключения электродвига* теля число оборотов шпинделя удваивается. При перегрузках на шпинделе предохранительная фрикционная муфта 51, установлен­ ная на выходном валу редуктора, обеспечивает отключение ре­ дуктора. Электромагнитной муфтой 48 осуществляется торможе­ ние шпинделя после отключения электродвигателя в конце чисто­ вой обработки.

Гидропривод станка выполняет следующие движения:

133