книги из ГПНТБ / Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки учебник

На станке имеется ряд вспомогательных движений: а) совме­ щение оси круга с осью наружной гильзы 1 при выверке соосности оси детали с осью гильзы и при правке круга; б) установочное ручное продольное перемещение шлифовальной бабки; в) ручное врезание при торцовом шлифовании по упору; г) установочное руч­ ное и механическое поперечное перемещения стола; д) механиче­ ское (грубое) и ручное (тонкое) вертикальные перемещения кон­ соли со столом.

Шпиндель шлифующего круга смонтирован во внутренней эксцентричной гильзе 2 (рис. X X II.4) и получает вращение от двухскоростного электродвигателя через клиноременную пере­ дачу. Гильза 2 смонтирована с наружной эксцентричной гильзой7.

Рис. X X I I .4. П ланетарны й м еханизм станка ЗА 287

Последняя приводится во вращение от индивидуального электро­ двигателя через червячную передачу 3—108. На гильзе 1 закреп­ лено зубчатое колесо z = 189, находящееся в зацеплении с коле­ сом z = 63. При вращении гильзы 1 движение будет передаваться через колеса 189—63, дифференциал, колеса 36—216. При непо­ движном правом центральном колесе дифференциала обе гильзы будут вращаться синхронно.

где ід = 2.

Следовательно, и внутренняя гильза 2 будет делать один обо­ рот, при этом круг не будет иметь радиального перемещения. Для сообщения кругу радиального перемещения необходимо отно­ сительное вращение между гильзами 1 и 2. Для этой цели либо вручную, либо от электродвигателя через червячную передачу 1—54 сообщают вращение правому центральному колесу диффе­ ренциала. Это движение алгебраически суммируется дифферен­ циалом с ранее рассмотренным движением и сообщается через зубчатыё колеса 36—316, 156—116 (внутреннее зацепление) гильзе 2.

54 3

При ускоренном или замедленном вращении гильзы 2 относительно гильзы 1 будет изменяться величина эксцентриситета е и шлифую­ щий круг будет получать радиальное перемещение.

Для уравновешивания вращающейся эксцентрично располо­ женной гильзы 2 на правом конце ее расположены два балансира. Посредством червячной пары 1—16 сообщается вращение шестерне z = 16, которая через зубчатые венцы z = 42 по­

§3. Бесцентровые круглошлифовальные станки

Вкрупносерийном и массовом производствах находят широкое применение бесцентровые круглошлифовальные станки для наруж­ ного и, в меньшей мере, для внутреннего шлифования. Бесцентро­ вые шлифовальные станки более производительные по сравнению

сцентровыми станками, они допускают большую глубину шлифова­ ния, так как опасность прогиба детали отсутствует; позволяют шли­ фовать детали малого диаметра; для обслуживания этих станков требуются рабочие невысокой квалификации. Характерным разме­ ром бесцентровых шлифовальных станков является наибольший диаметр шлифуемой поверхности. Модели этих станков: 3180, 3181, 3182, 3184, 3185 и др.

Универсальный бесцентровый круглошлифовальный станок

ЗГ182. Станок предназначен для наружного шлифования цилиндри­ ческих, конических и фасонных деталей, представляющих собой тела вращения. На станке можно шлифовать детали из стали, чу­ гуна, цветных металлов и их сплавов, из неметаллических мате­ риалов (стекло, текстолит, пластмассы и т. п.). Точность шлифова­ ния обеспечивается по 1—2-му классам при шероховатости поверх­ ности 5—9-го класса. Станок может работать по полуавтоматиче­ скому или автоматическому циклам. Диаметр обрабатываемой детали: наименьший 0,8 мм, наибольший 25 мм, наибольшая длина шлифования «напроход» в приспособлении 170 мм, наибольшая длина шлифования при врезном шлифовании 95 мм. Схема наруж­ ного бесцентрового шлифования приведена на рис. Х.5.

На станке ЗГ182 можно шлифовать методом сквозной подачи («напроход») и методом поперечной подачи («на врезание»). Нахо­

544

дит также применение разновидность первого метода — шлифо­ вание сквозной подачей до упора. Кинематическая схема станка ЗГ182 приведена на рис. X X II.6. Станок имеет две бабки — бабку/ шлифующего круга и бабку 2 ведущего круга (ведущий круг вы­ полняется бакелитовым или вулканятовым). Обе бабки подвижны и могут перемещаться в направлении, перпендикулярном к оси обрабатываемой детали 3. При этом суппорт с ножом 4 остаются неподвижны.

Бабка шлифующего круга может перемещаться вручную махо­ виком 5 или от механизма врезания с двумя гидроцилиндрами 6 и 7. Перемещение бабки ведущего круга является установочным и про­

изводится вручную маховиком 5. Бабка ведущего круга имеет поворотную часть 8, в которой смонтирован шпиндель ведущего круга. Шлифующий круг вращается от электродвигателя М х переменного тока и может получать 1300 и 1900 об/мин. Диаметр шлифующего круга: наибольший 350 мм, наименьший 250 мм. Шлифующий круг балансируется предварительно на ножах при помощи сухарей, устанавливаемых на планшайбе, а затем точная балансировка осуществляется на ходу посредством специального балансировочного механизма, рукоятки которого выведены на пе­ реднюю стенку шлифовальной бабки. Степень балансировки кон­ тролируется индикатором, измерительный штифт которого упира­ ется в корпус бабки шлифующего круга. Балансировку произво­ дят до полной остановки стрелки индикатора. Шлифующий круг в процессе шлифования совершает возвратно-поступательное дви­

545

жение вдоль оси (осциллирующие движения), при помощи спе­ циального механизма осцилляции, управляемого гидроприводом 9. Механизм осцилляции обеспечивает регулировку величины пере­ мещения шпинделя до 6 мм. Осциллирующее движение обеспечи­ вает высокую точность и качество шлифуемой детали, имитируя суперфиниш.

Механизм подачи бабки шлифующего круга. Быстрый подвод бабки и рабочая подача при работе методом «врезания» осуществля­ ется цилиндрами 6 и 7 механизма врезания. Медленное перемещение бабки для компенсации износа шлифующего круга осуществля­ ется гидроцилиндром 10 через храповой механизм. Включение этого движения осуществляется нажатием на кнопку «Компенса­ ция». Величина перемещения круга может быть настроена в пре­ делах от 0,0025 до 0,0075 мм.

Механизм врезания состоит из двух взаимно перпендикулярных цилиндров 6 и 7. Быстрый подвод шлифовальной бабки осуществля­ ется перемещением поршня цилиндра 6 вместе со штоком — ходо­ вым винтом. На втором конце штока установлен ролик, который упирается в копир, связанный со штоком цилиндра 7. При пере­ мещении штока цилиндра 7 (вниз по схеме) поршень цилиндра 6 под давлением масла будет перемещаться вправо, перемещая бабку шлифующего круга. Для осуществления выхаживания бабка под­ ходит к жесткому упору. После окончания выхаживания бабка быстро возвращается в исходное положение и включается меха­ низм выталкивания детали из зоны шлифования. Величина подачи при врезном шлифовании определяется углом подъема профиля копира и скоростью его перемещения. Общее время рабочей подачи и выхаживания устанавливается по электрическому реле времени. Длина хода штоков цилиндров 6 и 7 регулируется упорными винтами.

При работе методом врезания ось ведущего круга поворачи­ вают на угол не более 0,5°. Этот небольшой угол нужен для того, чтобы плотно принимать деталь к концевому упору.

При работе «напроход» шток цилиндра 6 закрепляется в край­ нем левом положении. Продольная подача в этом случае обеспе­ чивается за счет поворота оси ведущего круга в вертикальной пло­ скости на угол V (см. рис. Х.5).

Окружная скорость ведущего круга ѵвк разлагается на две составляющие: ѵД — окружную скорость детали и vs — осевую (продольную) подачу детали:

^ s = ^ B . K S i n V ,

или

vs — кяв. к sin V мм/мин,

где DBк — диаметр ведущего круга в мм; пв к — частота вращения ведущего круга в об/мин; ѵ — угол поворота оси ведущего круга в градусах.

546

Следовательно, величина продольной подачи детали зависит от угла поворота оси ведущего круга и скорости его вращения. На рассматриваемом станке угол ѵ изменяется от —2 до +4°. Диаметр ведущего круга: наибольший 250 мм, наименьший 190 мм. Частота вращения ведущего круга изменяется бесступенчато в иределах 19—190 об/мин от электродвигателя М 2 постоянного тока.

Действительная скорость продольной подачи детали несколько меньше теоретической вследствие проскальзывания детали. На практике величина подачи вычисляется без учета проскальзыва­ ния; при этом ошибка не превышает 2°ц.

Чтобы обеспечить линейный контакт ведущего круга с обраба­ тываемой деталью, ведущему кругу придают форму однополост­ ного гиперболоида вращения. Для правки шлифующего 13 и веду­

щего 14 кругов на станке имеются специальные механизмы 11

и 12.

Шлифование напроход применяется при обработке цилиндри­ ческих деталей постоянного диаметра по всей длине, а также ци­

центров кругов с помощью специального приспособления, поста­ вляемого со станком. Величина смещения зависит от диаметра обрабатываемой детали и диаметров кругов.

Для уменьшения вибраций опорную поверхность ножа срезают под углом 30—45° в сторону ведущего круга. При шлифовании на проход опорный нож должен выступать по обе стороны кругов, и необходимо иметь направляющее устройство для детали как на входе, так и на выходе. Такими направляющими обычно служат планки (щечки) или призмы.

Па станке можно шлифовать цилиндрические поверхности на деталях с буртиками, головками, диаметр которых больше диаметра шлифуемого участка, а также конические поверхности методом' продольной подачи до упора. С противоположной сто­ роны между кругами устанавливается упор, ограничивающий осе­ вое продвижение шлифуемой детали.

Па станке ЗГ182 автоматизация цикла обработки осуществ­ ляется гидравлическими и электромеханическими устройствами и

команду на пуск электродвигателей ведущего и шлифующего кругов и насоса охлаждающей жидкости.

Бесцентровые внутришлифовальные станки применяются для шлифования внутренних цилиндрических и конических поверх­ ностей деталей с предварительно точно отшлифованной наружной поверхностью. При этом обеспечивается высокая концентричность

547

наружной и внутренней поверхностей. Особенно целесообразно применение таких станков для обработки тонкостенных деталей, которые при зажиме в патроне могут деформироваться (гильзы, обоймы подшипников и др.). Схема работы бесцентрового внутришлифовального станка показана на рис. Х.6.

В качестве примеров станков для бесцентрового внутреннего шлифования можно привести модели 6С85, 6С86, JI54G3, 6С135, 0CJ38, ЗА229С и др.

§ 4. Плоскошлифовальные станки

Плоскошлифовальные станки применяют для шлифования плоскостей и фасонных линейчатых поверхностей. Их разделяют на станки, работающие периферией круга, и станки, работающие торцом круга. По форме стола плоскошлифовальные станки делятся на станки с прямоугольным и станки с круглым столом. Схемы работы на нлоскошлифовальных станках представлены на рис. Х.7

и Х.8.

Станки, работающие периферией круга, обеспечивают более высокую точность обработки, чем станки, работающие торцом круга. Зато последние обладают более высокой производитель­ ностью .

Плоскошлифовальный станок ЗГ71 (рис. X X II.7). Станок ЗГ71 высокой точности с прямоугольным столом предназначен для шли­ фования поверхностей периферией круга. Возможна обработка торцом круга, а при наличии специальных приспособлений возмож­ но профильное шлифование. Обрабатываемые детали закрепляются на столе с помощью электромагнитной плиты или тисков. Наи­ большее продольное перемещение стола 700 мм, поперечное —

Шлифующий круг получает вращение от электродвигателя М г через плоскоременную передачу с частотой 2740 об/мин. Верти­ кальное перемещение шлифовальной бабки может осуществляться вручную маховиком 1 или с помощью сервомотора 2 (лопастной гидроцилиндр).

При ручной подаче собачка храпового колеса z = 25 выклю­ чается, а при гидравлической включается.

В момент реверса поперечной подачи масло под давлением по­ ступает в одну из полостей сервомотора 2 (другая полость при этом соединена со сливом) и поворачивает ротор 3, на котором закреплен рычаг с собачкой. Последняя поворачивает храповое колесо. Это движение через червячную передачу 1—40 передается гайке винта вертикальной подачи. Затем меняется направление потока масла и ротор сервомотора возвращается в исходное поло­

548

Гидравлическая поперечная подача осуществляв!ея посред­ ством сервомотора 11 через храповой механизм и ряд зубчатых колес. Собачка при этом включается в храповое колесо. Гидравли­ ческая поперечная подача сообщается в конце каждого продоль­ ного хода стола. Реверсирование поперечной подачи осуществля­ ется перемещением зубчатого колеса z = 40.

Гидравлическая схема станка ЗГ71 приведена на рис. XXII.9. Гидропривод станка осуществляет продольное перемещение стола,

поперечную подачу крестового суппорта (вместе со столом) в кон­ це каждого продольного хода стола и вертикальную подачу бабки шлифующего круга во время реверса поперечной подачи. Включе­ ние и выключение гидропривода производятся краном 1.

Продольное перемещение стола осуществляется цилиндром 2.

Масло от лопастного насоса 3 поступает через кран І, гидропанель с реверсивным золотником 4 и золотником управления 5 в одну из полостей силового цилиндра 2. Другая полость цилиндра при этом соединена со сливом. При положении золотников, показан­ ном на схеме, масло под давлением поступает через проточки золотника 4 и трубопровод 6 в правую полость цилиндра. Из левой

551

полости масло сливается через проточки золотников 4 и 5, трубо­ провод 7, далее через дроссель с подпорным клапаном 8 в резер­ вуар. Стол движется справа налево. При этом правый упор 9 стола через рычаг 10 п зубчатые колеса переместит золотник управ­ ления 5 из крайнего правого положения в крайнее левое положе­ ние. Тогда масло под давлением поступит через трубопровод 11 и проточки золотника 5, дроссель с подпорным клапаном 12 к пра­ вому торцу золотника 4. Левая полость золотника 4 при этом соеди­ няется со сливом через дроссель, проточки золотника 5 и трубо­ провод 13. При таком положении золотника 4 масло под давлением поступит в левую полость цилиндра через проточки золотника 4 к трубопроводу 14. Стол будет перемещаться слева направо. Из правой полости цилиндра масло будет сливаться в резервуар через проточки золотников 4 Vi 5 II трубопровод 7. При выключении гид­ равлической подачи и включении ручной обе полости силовогоцилиндра 2 соединяются между собой посредством крана 15, кото­ рый переключается рукояткой, что и кран 1.

Поперечная подача крестового суппорта вместе со столом про­ исходит в момент реверса продольного хода стола. Для положе­ ния, показанного на схеме, в момент реверса продольного хода стола золотник 5 займет крайнее левое положение и масло под дав­ лением из трубопровода 11 через правые проточки золотника 5 поступит по трубопроводу 16 к золотнику 17. Этот поток масла разветвляется по двум направлениям: часть его поступает к ниж­ нему торцу золотника 17 (верхняя полость при этом соединяется со сливом), а часть масла — в верхнюю торцовую полость золот­ ника 18. Из нижней полости золотника 18 масло уходит на слив по трубопроводу 21. Золотник 18 займет нижнее положение. Тогда масло под давлением от трубопровода 27 через центральную про­ точку золотника 18 и трубопровод 19 поступит в левую полость сервомотора поперечной подачи. Правая полость его соединится со сливом трубопроводами 20 и 21. Ротор сервомотора вернется в исходное положение. В это время золотник 17 продолжает пере­ мещаться вверх (скорость перемещения регулируется дроссе­ лями), отсекает доступ масла под давлением в верхнюю торцовую полость золотника 18 и соединяет ее со сливом через верхние про­ точки золотника 17, трубопроводы 32 и 31. Золотник 18 давлением плунжера 35 снизу снова займет верхнее положение и откроет доступ масла под давлением в правую полость сервомотора по тру­ бопроводу 20.

Левая полость соединится со сливом. Произойдет поперечная подача на заданную величину.

При следующем реверсе стола описанный выше цикл повторится т. е. при каждом реверсе стола срабатывает механизм попереч­ ной подачи. При включении гидравлической поперечной подачи рукоятку 22 реверса, сблокированную с краном 23, поворачивают до упора. В этом положении масло под давлением от трубопровода 27 через центральную проточку золотника 18 и кран 23 поступает

552