6. Шлифовальные станки.

Шлифовальные станки предназначаются для чистовой обработки деталей с помощью абразивного инструмента и обеспечивают высокую точность размеров и геометрической формы, и малую шероховатость поверхности деталей,

К конструкции шлифовальных станков предъявляют повышенные требования в отношении геометрической точности, жесткости, виброустойчивости, износостойкости и температурных деформаций.

Особенности конструкции механизмов подач: высокая точность позиционирования, наличие механизмов дискретных перемещений и микро перемещений; исключение зубчатых передач, вызывающих крутильные колебания; применение ременных передач и гидропривода. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга. Движения подачи у станков различных типов различные.

Классификация. Шлифовальные станки относятся к третьей группе и подразделяются на:

- круглошлифовальные;

- внутришлифовальные;

- обдирочно-шлифовальные;

- специализированные шлифовальные, например шлицешлифовальные;

- заточные;

- плоскошлифовальные;

- притирочные и полировальные;

6.1. Круглошлифовальные станки.

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических, конических, а также торцовых поверхностей тел вращения.

По степени универсальности эти станки делят на: простые и универсальные. На простых станках можно обработать конические поверхности с малой конусностью, на универсальных - поверхности с большой конусностью, что возможно за счет одновременного поворота передней и шлифовальной бабок.

По способу базирования заготовки круглошлифовальные станки делятся на: центровые и бесцентровые. Круглошлифовальные станки характеризуются наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки и ее длинно.

Схемы основных движений при шлифовании показаны на рис.6.1а.

Основные движения при шлифовании. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга: Vкр. 35…50 м/сек. Вращение детали (V₃ м/мин), обычно в 60...100 раз меньше Vкр.

Круговая подача V₃ или величина, соответствующая скорости вращения детали (подача на шлифовальный круг по окружности детали в единицу времени).

Продольная подача S₁ - относительное перемещение круга или детали вдоль ее образующей. Продольная подача устанавливается или в долях высоты (ширины) круга на оборот детали (режимы резания), или в мм/мин (на станке).

Поперечная (радиальная) подача S₂ - перемещение круга или детали перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Поперечная подача соответствует слою металла, удаляемого за одинарный или двойной ход стола и измеряется в мм/ход или мм/дв.ход. При врезном шлифовании непрерывная поперечная подача определяется в мм/мин. При врезном шлифовании может применяться осцилляция шлифовального круга, (т.е. колебательное движение круга вдоль оси с малой амплитудой в пределах 0,5…3 мм и высокой частотой) с целью повышения качества обработки.

Типовые поверхности, обрабатываемые на круглошлифовальных станках, показаны на рис.6.1б, а схема обработки цилиндрической и торцевой поверхностей - на рис.6.1в.

Рис. 6.1. Круглошлифовальные станки:

а) схема круглого центрового шлифования: 1 - методом продольных подачь, 2 – методом врезания.

б) типовые поверхности, обрабатываемые на кругло шлифовальных станках.

в) схема обработки цилиндрической части и торца.

Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка. Типовая компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка показаны на рис.6.2а.

Рис. 6.2а. Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка: 1 – станина, 2 – стол, 3 – передняя бабка, 4 – центр, 5 – поводковый патрон, 6 – шлифовальный круг, 7 – алмазодержатель, 8 – шлифовальная бабка, 9 – задняя бабка, Б – устройство для правки круга, В – устройство для балансировки круга.

По горизонтальным направляющим станины - 1 перемещается стол - 2, на котором смонтирован поворотный верхний стол с передней и задней бабками - 3,9. В качестве опор шпинделя передней бабки используют подшипники качения или гидростатические подшипники. Шпиндель передней бабки может вращаться, а может быть и неподвижен. В нем установлен центр - 4. Вращение детали осуществляется от поводка планшайбы - 5 [см. Пуш стр.105 и стр.107 рис.7.4]. На станине закреплена плита, по поперечным направляющим которой перемещается шлифовальная бабка - 8. Шлифовальная бабка содержит следующие основные узлы:

• шлифовальный шпиндель, установленный на гидродинамических подшипниках скольжения;

• устройство для автоматической балансировки круга;

• устройство для правки круга и компенсации износа круга (в некоторых моделях).

Основные виды движений.

Главное движение - вращение шлифовального круга 6 производится от электродвигателя М₂ .

Круговая подача - вращение шлифуемой детали производится от электродвигателя М₁ (обычно постоянного тока с бесступенчатым регулированием).

Продольная подача. Перемещение стола 2 осуществляется или от гидроцилиндра, или вручную от маховика.

Перемещение шлифовальной бабки 8. Быстрое установочное пере­мещение шлифовальной бабки к обрабатываемой детали выполняет­ся от гидропривода.

Ручная поперечная подача шлифовальной бабки (обычно до ка­сания кругом изделия) от маховика с лимбом.

Перемещение пиноли с центром задней бабки осуществляется ав­томатически - от поршня-рейки гидроцилиндра Ц₃ или вручную - при вращении винта.

Особенности абразивной обработки - низкая размерная стой­кость. Поэтому станки снабжают механизмами правки и балансировки.

Механизм правки круга. В станках с низкой степенью автоматизации механизм правки выполнен в виде съемного приспособления, содержащего корпус и механизм крепления алмазного каран­даша, устанавливаемого на столе станка. Столу 2 сообщается про­дольное перемещение (П₂), а механизму поперечной подачи - подача на каждый ход или двойной ход.

Устройство для автоматической правки круга. Копировальная система обеспечивает правку наружной поверхности круга по заданному про­филю. Включение прибора происходит или автоматически от срабаты­вания реле счета обработанных деталей, или вручную - от кнопки. Продольное перемещение прибора правки Б вдоль образующей круга осуществляется от гидроцилиндра Ц₂, поперечная подача пинали с алмазом на глубину правки производится вручную или автоматически от гидравлического цилиндра Ц₁.

Механизм для балансировки кругов. Осуществляет автоматичес­кую балансировку круга в процессе обработки.