книги из ГПНТБ / Терган, В. С. Плоское шлифование учеб. пособие

10 11 12

Рис. 85. Шлифовальная бабка станка 3741

На рис. 8 6 показана шлифовальная бабка станка ЗВ756, шпин­ дель 13 которой вращается на нижней опоре с двумя радиально­ упорными подшипниками класса А и на верхней опоре с двумя ша­ риковыми подшипниками класса В. Подшипники имеют фланцы 9 и 18, соединенные с корпусом 10 винтами.

Нижние подшипники смазываются жидкой смазкой из ванны 17, куда масло подается через специальную масленку. Крыльчатка 15,

Рис. 86. Шлифовальная бабка станка ЗВ756:

16 — фланец с кругом, 17 — масляная ванна, 18— фланец нижний

122

сидящая на шпинделе и вращающаяся вместе с ним, отбрасывает масло к стенкам фланца. Оттуда через отверстия в фланце масло поступает в верхнюю полость. Стекая в ванну, масло смазывает

подшипники. Аналогично смазываются и подшипники верхней опо­ ры.

Шпиндель может быть установлен на роликовых и конических подшипниках. На рис. 87 показана шлифовальная бабка станка 375 с комбинированными опорами: передняя — подшипник скольжения, задняя — два шарикоподшипника.

П р и в о д ш п и н д е л я шлифовальных станков осуществляет­ ся от индивидуального электродвигателя через ременную передачу или непосредственно от электродвигателя, встроенного в шлифо­ вальную бабку.

Электродвигатели должны обеспечивать плавную работу станка и требуемое число оборотов под нагрузкой. Чтобы разгрузить шпин­ дель от усилий натяжения ремня, шкив 2 (рис. 87) насаживают не на шпиндель, а на фланец 3, укрепленный в корпусе шпиндель­ ной бабки. Шкив устанавливают на шарикоподшипниках. С ним соединена шлицевая муфта, перемещающаяся но шлицевой части шпинделя.

Ременная передача обеспечивает безвибрационное вращение аб­ разивного круга. Изменять число оборотов шпинделя можно, меняя шкивы. Недостатком ременной передачи является необходимость увеличения габаритов бабки за счет применения устройства для разгрузки шпинделя и натяжения ремня.

Более широкое распространение получила конструкция шпинде­ ля со встроенным электродвигателем. Ротор двигателя напрессовы­ вают на шпиндель и вращают вместе с ним. В шпиндельной бабке сделана расточка, в которой закрепляют статор. Между ротором и статором должен быть зазор до 0 ,2 мм. При увеличении зазора снижается мощность электродвигателя.

Разность в размерах воздушного зазора по окружности между статором и ротором не должна превышать 0,05 мм. При большем зазоре возникают вибрации. Для охлаждения электродвигателя предусмотрен вентилятор, засасывающий воздух со стороны, про­ тивоположной положению шлифовального круга, чтобы вместе с воздухом не попали пыль и влага из зоны шлифования. Воздух про­ гоняется мимо обмотки статора и выходит через специальные окна.

Шпиндель со встроенным двигателем обладает высоким к. п. д. передачи, он компактен, прост в эксплуатации. Но шпиндель со встроенным двигателем обладает и рядом недостатков: числа обо­ ротов такого шпинделя невозможно регулировать (можно получить лишь 3000, 1500 или 1000 об/мин) ; для обеспечения равномерного зазора между статором и ротором значительно усложняется обра­ ботка корпуса бабки; из-за возникновения вибраций ухудшается качество поверхности шлифуемых деталей; электродвигатель быстро выходит из строя из-за повреждения обмотки абразивной и метал­ лической пылью, а также маслом, смазывающим подшипники и по­ падающим на статор.

123

*

>>

о,

с

t

. п

Л4) ЧS' 3 о Н£.

я е

-Ѳ- )

N.

я —*

я ^

у- f-

юга Ч

со

1 cd J. I

кя *£Jo 03

ои«

«>1

оо °

03 л

00 га с*

1 я > Ч йÜ ■>^ я

ажя щm

« а> 3 3

I 2

•ѳ*1

я

Шлифовальные бабки являются наиболее ответственными узла­ ми станков, требующими тщательного и квалифицированного из­ готовления и обслуживания.

Шпиндель шлифовальной бабки в сборе, как и все вращающие­ ся части станка, обязательно подвергается динамической баланси­ ровке. Тщательно отбалансированный станок обеспечивает получе­ ние высокого класса шероховатости поверхности деталей. Шлифо­ вальный круг после установки на станке балансируют при помощи приспособления с грузиками. Грузики устанавливают в такое поло­ жение, при котором вибрации наименьшие.

§ 4. ПОДАЧИ СТОЛА И ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА

Стол станка и шпиндельная бабка, несущая абразивный круг, приводятся в движение от электродвигателей или вручную при по­ мощи механических, гидравлических и смешанных передач. При шлифовании обычно осуществляются следующие подачи шлифо­ вальной бабки:

ручная вертикальная; автоматизированная вертикальная;

ускоренная вертикальная, для быстрого отвода круга по окон­ чании шлифования;

ручная поперечная; автоматизированная поперечная, в этом случае стол станка по­

лучает движение при помощи гидравлического привода. Механизмы подач станка позволяют производить как большие,

так и очень малые вертикальные перемещения бабки вместе с кру­ гом (порядка 0,005 мм/ход стола). Автоматическая подача круга при черновых проходах больше, чем при чистовых. Изменение по­ дач происходит автоматически. Для этого на станке имеется авто­ матическое измерительное устройство, подающее команду на элек­ тромагнит, управляющий гидравлической коробкой, которая сооб­ щает движение храповому механизму подачи. За одно движение стола храповой механизм может поворачиваться только на один зуб. Такой поворот соответствует вертикальному перемещению баб­ ки на 0,005 мм.

Сочетание механических и гидравлических приводов позволяет упростить схему станка, сделать станок компактным, легко управ­ ляемым и точным.

На рис. 8 8 приведены общий вид, а на рис. 89 кинематическая схема станка 3722. Шпиндель станка с шлифовальным кругом вра­ щается от фланцевого электродвигателя, установленного соосно со шпинделем и соединенного с ним игольчатой и обгонной муфтами. Двигатель мощностью 7 кет с числом оборотов 1460 в минуту обес­ печивает получение скорости шлифования 35 м/сек.

Рассмотрим ручную и автоматическую вертикальную подачи шлифовальной бабки.

Ручная подача производится вращением маховика 15. При этом движение передается через вал 1 на зубчатые колеса 4 и 5, муфту.

125

вал 6, конические зубчатые колеса 7 и 8, гайку 9 и ходовой винт 10, Гайка в осевом направлении двигаться не может, ибо упирается в упорный подшипник, поэтому перемещается винт, а с ним вместе и шпиндельная бабка.

Рис. 88. Общий вид станка 3722

Автоматическая подача как грубая, так и тонкая осуществляет­ ся комбинированным приводом — гидравлическим и механическим. В момент, когда направление движения стола 16 меняется, масло подается в одну из полостей плунжера механизма подачи (на схе­ ме не показан) и перемещает плунжер 12, на свободном конце ко­ торого нарезана рейка. Рейка сообщает вращение зубчатому коле­ су 11, валу и кривошипу 17, который через шатун 18 поворачивает рычаг 19 с сидящей на нем собачкой 23 на угол 36—-40°. При этом собачка поворачивает храповое колесо 14, жестко связанное с ма­ ховиком 15, и приводит маховик во вращение. Маховик 15 сообща­ ет движение шлифовальной бабке по вышеописанной цепи.

Регулирует величину автоматической подачи перекрыватель 13. Благодаря ему собачка 23 может поворачивать храповик 14 только на определенном пути своего движения. Изменение положения перекрывателя, имеющего зубчатый сектор, осуществляется рукоят­ кой 20 через зубчатые колеса 2 и 3.

После окончания чернового шлифования с грубой (большой) подачей измерительный автоматический прибор через электромаг­ нит воздействует на гидрокоробку цикла. При этом плунжер 21 пе-

126

ремещается в крайнее левое положение и укрепленный на нем па­ лец входит в паз 22 перекрывателя 13, чтобы оставить открытым только один зуб храпового колеса 14. Таким образом, собачка 23 может повернуть храповое колесо только на один зуб, что соответ­ ствует вертикальному перемещению бабки на 0,005 мм при одном реверсивном движении стола.

На станке можно осуществлять ручную подачу до жесткого упо­ ра, производить ускоренное вертикальное перемещение.

§ 5. ОСОБЕННОСТИ ГИДРОПРИВОДА ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ

Гидравлический привод состоит из двух основных частей: насо­ са, подающего рабочую жидкость (масло) в систему, и гидродвига­ теля (цилиндра или гидромотора), сообщающего механизмам стан­ ка определенные движения. Работу насоса и гидродвигателя обес­ печивают трубопроводы, аппаратура, контролирующая давление и количество масла в системе, — клапаны, регуляторы и т. п.; распре­ делительные устройства, управляющие циклом работы, — золотни­ ки, краны; вспомогательные устройства — резервуары для жидкос­ ти, фильтры, отстойники и т. п.

В современных плоскошлифовальных станках гидравлические приводы широко применяются, так как имеют ряд преимуществ:

передают большие мощности; \ осуществляют бесступенчатое регулирование скоростей и подач; обеспечивают плавные перемещения без вибраций;

изменяют скорости и подачи во время движения и осуществля­ ют автоматическую работу по заданной программе;

осуществляют простые прямолинейные перемещения; позволяют часто и быстро изменять направление движения;

удобны в обслуживании благодаря расположению гидравличе­ ских устройств независимо от расположения механических передач;

просты и удобны для управления; могут одновременно воздействовать на различные устройства

станков, расположенные на значительных расстояниях одно от другого^

позволяют производить смазку трущихся поверхностей, напри­ мер направляющих.

Но гидравлические приводы имеют и ряд недостатков, к ним от­ носятся:

потери на трение жидкости в трубопроводах и в местах измене­ ния скорости или направления течения жидкости, которые возрас­ тают с увеличением скорости движения жидкости, поэтому скорость масла в трубопроводах не превышает 9—10 м/сек, а число оборо­ тов гидронасосов и гидродвигателей в станках — 3500;

утечки жидкости из гидросистемы, приводящие к неравномерно­ му движению механизмов;

проникновение воздуха в гидросистему, вызывающее неравно­ мерное, скачкообразное движение рабочих механизмов из-за силь­ ного сжатия и расширения воздуха (поэтому сливные трубопроводы

128

следует располагать ниже уровня жидкости в баке, а насос-— воз­ можно ближе к уровню масла в баке);

сжатие и расширение трубопроводов, вызывающие расшатыва­ ние соединений и уплотнений;

трудоемкость изготовления деталей и узлов гидроустройств, зо­ лотников и клапанов, в которых необходимо обеспечить точное со­ пряжение деталей с малыми зазорами;

применение огнеопасных масел в качестве рабочей жидкости. Рабочей жидкостью для гидравлических систем служат очищен­

ные минеральные масла различных марок. Наиболее часто приме­ няют следующие масла: индустриальное 12 (веретенное 2), инду­ стриальное 20 (веретенное 3), индустриальное 30 (машинное Л) по ГОСТ 1707—51.

Масло должно бңть однородно по химическому составу, иметь высокую температуру вспышки, низкую температуру застывания, не должно содержать щелочей и кислот, растворимых в воде, так как они вызывают коррозию металлов и появление мылообразую­ щих жиров, благодаря чему появляется пена. Пена, попав в систе­ му, может вызвать неравномерность движения механизмов.

Температурой вспышки называют такую температуру, при кото­ рой смесь паров масла с воздухом вспыхивает от приближения от­ крытого пламени и даже искры. Применяемое в гидравлических си­ стемах масло должно иметь достаточно высокую температуру вспышки. При температуре масла, которая примерно на 80% ниже температуры вспышки, начинается его заметное испарение. При низкой температуре вспышки, кроме того, масло делается огнеопас­ ным.

Температурой застывания называют температуру, при которой масло застывает. Во избежание нарушения работы гидравлических систем масло должно иметь низкую температуру застывания. Важ­ но знать самую низкую температуру, при которой текучесть масла еще позволяет применять его в гидравлических системах.

Необходимо, чтобы вязкость масла в гидросистеме с измененгс-

ни истечения 200 см3 испытуемой жидкости через капиллярную тру­ бочку с внутренним диаметром 2,8 мм на время истечения через тот же капилляр 200 см3 воды при температуре 20° С. Прибор для определения вязкости называется вискозиметром. Для характерис­ тики вязкости масел применяют показания вискозиметра при 20,. 50 и 100° С, что соответственно обозначается °Е20, °Е50 и °Еюо.

При повышении температуры вязкость масла уменьшается, при: понижении увеличивается. При увеличении давления вязкость воз­ растает, а при уменьшении уменьшается.

Свойства масла характеризуются также плотностью — массой единицы объема. Плотность обозначается у и подсчитывается по формуле

где т — масса, кг; V — объем, м3.

§ 6. ЛОПАСТНЫЕ НАСОСЫ ДЛЯ ГИДРОПРИВОДОВ

Гидроприводы плоскошлифовальных станков чаще всего рабо­ тают от лопастных насосов марки Л/Ф , выпускаемые восьми типо­ размеров со следующими техническими характеристиками:

Лопастной насос станка 3722 (рис. 90) имеет корпус, в котором располагается статор — стальное закаленное кольцо. Внутренняя поверхность кольца имеет форму эллипса.

Внутри статора размещен ротор — диск с радиальными прорезя­ ми. В прорези вставлены пластины-лопатки. С боков ротор и статор закрыты двумя медными дисками, благодаря чему создается замк­ нутая рабочая камера между ротором, статором и дисками. В дис­ ках имеется по четыре отверстия — два для всасывания и два для нагнетания.

При вращении ротора лопатки выдвигаются из пазов иод дейст­ вием центробежных сил и прижимаются к эллиптической поверх­ ности статора. Благодаря такой форме статора за один оборот ро­ тора лопатки дважды выдвигаются и дважды вдвигаются в пазы ротора. При выдвижении лопаток объем полости между двумя смежными лопатками увеличивается, в полости создается разреже­ ние, благодаря чему масло засасывается в полость через специаль­ ные окна. При дальнейшем вращении объем полости уменьшается, и масло выдавливается в окна 6, связанные с гидросистемой. При вращении ротора по часовой стрелке масло засасывается одновре­ менно в нижней правой и верхней левой частях, а нагнетается в нижней левой и верхней правой частях.

Так как камеры нагнетания расположены диаметрально проти­ воположно, то давление масла на ротор уравновешивается, поэто­ му вал и подшипники разгружены. Давление масла достигает 65 ат. Скорость вращения вала вместе с ротором— 1000 об/мин.

Лопастные гидронасосы изготовляют одинарными и сдвоенны­ ми. Сдвоенный насос (см. рис. 90) состоит из двух насосов анало­ гичной конструкции. В корпусе 3 установлен вал 4, вращающийся от индивидуального электродвигателя. Вал приводит в движение два ротора 9 с лопатками 8, заключенными в статоре 5. В бронзо­ вых дисках 1 и 2 имеются два окна 7 для всасывания и два окна 6 для нагнетания. Один из насосов создает большое давление, но ма­ ло расходует жидкости, другой — малое давление, но расходует мно­ го жидкости. Работают насосы при температуре масла от +10 до

+ 50° С.

130