Технологическое оборудование машиностроительных производств (Схиртладзе, 2002)

детали; обратный ход рабочих салазок после повторного нажатия кнопки «Пуск цикла»; захват заготовки вспомогательным патроном в начале обратного хода; замедление скорости в конце обратного хода и раскрытие рабочего патрона; отвод протяжки вспомогательными са­ лазками; останов. Возможен неполный цикл без подвода и отвода протяжки, когда вспомогательные узлы не действуют.

Во избежание провисания свободного конца протяжки, когда она закреплена только в одном из патронов, предусмотрены поддержива­ ющие ролики 7 и 77, которые могут бьггь отведены.

Гидропривод (рис. 153) осуществляет рабочие и вспомогательные движения исполнительных органов станка в рабочем цикле.

Протяжка подводится и отводится вспомогательным гидроцилин­ дром 31, который питается от пластинчатого насоса 22 через фильтр фубой и тонкой очистки 24 vi 25. В исходном положении управляющий распределитель 28 находится в средней позиции. Масло от шестерен­ чатого насоса управления 6 подведено под оба торца гидрораспреде­ лителя 26, что удерживает его также в среднем положении. При этом правая часть гидроцилиндра 31 изолирована, а левая — соединена со сливом.

Нажатие кнопки «Пуск цикла» включает электромагнит Э6. Рас­ пределитель 28 переключается влево, соединяя магистрали 12 и 29 между собой, а трубопровод 27 со сливом, масло подается под правый торец гидрораспределителя 26, передвигая его влево. Трубопроводы 30

и 32 оказываются соединенными между собой и насосом 22. Давление

вобеих полостях цилиндра 31 одинаково, площадь правой, бесштоковой полости больше, чем левой,— поршень движется влево и протяжка проводится к левому патрону. Масло из левой полости цилиндра перетекает в правую полость, увеличивая поток насоса 22.

Рабочий цилиндр 35 получает масло от радиально-поршневого реверсивного насоса 7. При рабочем ходе напорной является магист­ раль 13—33—34, а сливной 36—37-—14. Часть сливающегося масла питает насос; избыток сбрасывается через клапанную коробку 7 и напорный золотник 8. При обратном ходе масло от насоса поступает через трубопроводы 7^и 36. Масло, вытекающее из цилиндра, не может пройти через обратный клапан 33 и перетекает из правой в левую части цилиндра через обратный клапан 37. Из бака масло забирается через обратный клапан 5 и клапанную коробку 7

В исходном положении обе полости насоса 7 соединены трубоп­ роводом ^ через переливной клапан 2 в позиции Б. Это предотвращает самопроизвольное движение салазок при неточной настройке нулевого положения насоса. Перед движением салазок клапан 2 переводится в положение А и полости насоса разъединены, В зависимости от направ­ ления (вправо — влево) смещения статора относительно ротора всасы­ вающая и нагнетательная полости насоса меняются назначением, а следовательно, изменяется скорость перемещения салазок.

250

Различные смещения статора устанавливают при наладке регули­ ровочными винтами 19, которые служат упорами для штоков поршней

21.Положение диска 20и связанного с ним статора определяется одним поршнем 21. При включении электромагнита 31, переключающего распределитель 15, происходит рабочий ход, который ускоряется при дополнительном включении 32, вызывает обратный ход, который замедляется при включении электромагнита 34. Порядок и момент переключения электромагнитов зависят от расстановки конечных вы­ ключателей. Предохранительные клапаны J и Я напорные золотники 10, и, 23vi J<?сбрасывают часть масла на слив при повышении давления

вопределенных магистралях до значения, большего, чем давление при настройке.

3.10.ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ

Типы станков шлифовальной группы. В группу шлифовальных стан­ ков входят станки, работаюш[ие абразивными инструментами: шлифо­ вальными кругами, сегментами, брусками, шкуркой, порошками и пастами. Абразивная обработка отличается многообразием способов ее реализации и выполняется в диапазоне скоростей резания от 0,1 до 100 м/с и выше. Шлифовальные круги различают по виду абразивного материала, зернистости, твердости, структуре (строению), форме и размерам. Шлифованием обрабатывают гладкие, ступенчатые и шлицевые валы, сложные коленчатые валы, кольца и длинные трубы, зубчатые колеса, направляющие базовых деталей и т. д. С развитием глубинного шлифования возрос диапазон снимаемых припусков (0,01—10 мм), что позволяет эффективно использовать абразивную обработку вместо лезвийной.

В зависимости от формы обрабатываемой поверхности и вида шлифования станки общего назначения, работающие шлифовальным кругом, подразделяют на кругошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентрошлифовальные и специальные (шли­ фование зубьев колес, резьб и т. д.).

На рис. 154 показаны основные узлы шлифовального станка. Шлифовальный круг 1 устанавливают и закрепляют на шпинделе шлифовальной бабки 3, которая может перемещаться относительно станины 6 в продольном или поперечном направлении с помощью стола 5или суппорта. Заготовку 2закрепляют в патроне Ршпиндельной бабки <?(рис. 154, б) или в центрах 7^ шпиндельной бабки 8vi задней бабки 4 (рис. 154, а). Круг и заготовка приводятся в движение электрическими или гидравлическими приводами, управляемыми опе­ ратором посредством пульта или панели 7.

Главным движением в указанных станках является вращение шли­ фовального круга, которое определяет величину скорости резания

251

Рис. 154. Основные узлы круглошлифовального (а) и внутришлифовального станка (б)

F, м/с. Движение подачи определяется способом шлифования и фор­ мой шлифуемой поверхности. При круглом шлифовании наружных поверхностей заготовка получает вращение со скоростью круговой подачи ^кр и возвратно-поступательное движение с продольной подачей vSnp, а шлифовальный круг — периодическую поперечную подачу Snon (рис. 155, а). Глубинное круглое шлифование выполняют кругом, установленным на глубину припуска t с односторонней продольной подачей ^пр; поперечная подача отсутствует (рис. 155, б). Врезное шлифование осуществляют по всей ступени заготовки с непрерывной поперечной подачей шлифовального круга (рис. 155, в). В станках внутреннего шлифования: продольного (рис. 155, г) и врезного (рис. 155, д) движения осуществляют аналогично наружному шлифованию. При плоском шлифовании заготовке придают возвратно-поступа­ тельное движение подачи 5, а шлифовальному кругу — периодическое поперечное движение подачи Sn и после съема припуска по длине заготовки периодическую вертикальную подачу SB на глубину t (рис. 155, ё). Плоскошлифовальные станки с круглым столом имеют круго­

вую подачу заготовки и периодическую вертикальную подачу круга. На специальных торцошлифовальных станках используют глубин­

ное шлифование. Торцовые круги располагают с двух сторон заготовки на глубину припуска, а заготовка (кольца) получают непрерывное движение подачи S между направляющих линеек (рис. 155, и). Если размер по ширине увеличивается, то круги правят и периодически сближают в направлении Sy.

Скорость резания при шлифовании превосходит скорость резания при лезвийной обработке и составляет 25—30 м/с (обычное шлифова­ ние), 35—60 м/с (скоростное шлифование) и свыше 60 м/с (высоко­ скоростное шлифование). При этом скорость резания значительно превосходит скорость подачи.

252

Рис. 155. Наружное круглое (в), шаговое (б), врезное (в), внутреннее напроход (г), врезное (д) и плоское шлифование периферией (е), торцом круга (ж), суперфиниш (з), торцовое шлифование (и), хонингование (к)

Отделочные виды абразивной об­ работки характеризуются скоростью вращательного и поступательного движений инструмента и заготовки. При суперфинише абразивные бруски получают возвратно-поступательное движение со скоростью К, а заготовка

— вращение со скоростью V, (рис. 155, з). Бруски поджимаются к заготовке с постоянной силой. Соизмеримость скоростей обеспечивает получение пе­ рекрестной сетки траекторий абразив­ ных зерен. При хонинговании отвер­ стий в неподвижных заготовках бруски имеют аналогичные движения Vs (рис. 155, к). Снятие припуска реа­ лизуется за счет принудительного раз-

движения брусков в радиальном направлении.

Крепление шлифовальных кругов. Крепление кругов на шпинделе станка выполняют тщательно. Неправильно закрепленный и неурав­ новешенный круг при работе может разорваться. Круги диаметром меньше 100 мм надевают на шпиндель свободно и крепят фланцами и гайкой (рис. 156, а). Между кругом и фланцами ставят упругие про­ кладки из резины или кожи для обеспечения равномерного зажима круга. Круги диаметром от 100 до 1000 мм закрепляют на переходных фланцах (рис. 156, б), при этом необходимо, чтобы между кругом и шейкой фланца был зазор 0,1—0,3 мм. Фланцы 2 скрепляют винтами. По торцам круга устанавливают картонные прокладки. В кольцевом пазу 4 располагают балансировочные сегменты.

Балансировка пшифовальных кругов. Если центр тяжести круга совпадает с осью его вращения, то круг сбалансирован и может надежно работать на высоких окружных скоростях. Неуравновешенность кругов возникает из-за их неправильной формы, расположения посадочного отверстия с эксцентриситетом относительно периферии круга, неоди­ наковой плотности материала и др. Круги балансируют на специальных стендах (рис. 157, а). В качестве опор используют призмы, диски и цилиндрические валики. Круг устанавливают на оправку и размещают на валиках. Уравновешивание выполняют двумя сегментами (рис. 157, б) путем их перемещения по пазу фланца торцовой стороны. При отсутствии уравновешенности тяжелая часть круга опускается вниз, перемещая сегменты, снова проверяют степень уравновешенности круга до тех пор, пока круг в любом его положении на опорах будет находиться в покое. Необходимо балансировать все круги диаметром больше 100 мм. Перед балансировкой круг нужно осмотреть, чтобы убедиться в отсутствии трещин. Круги можно балансировать непосред-

254

ственно на шлифовальном станке с помощью специаль­ ных механизмов.

Способы подачи СОЖ при шлифовании. В целях отвода из зоны резания выделяю­ щейся теплоты, уменьшения трения и удаления абразива и стружки при шлифовании применяют СОЖ-эмульсии и масла. Чем больше площадь соприкосновения шлифо­ вального круга с заготовкой и больше твердость ее материа­ ла, тем больше количество

СОЖ необходимо подавать в зону резания. Подачу СОЖ следует осуществлять равномерно по высоте шлифовального круга (5—8 л на каждые 10 мм высоты круга).

Подачу свободно падающей струей (рис. 158, а) применяют на универсальных круглошлифовальных станках в единичном и мелкосе­ рийном производстве при шлифовании заготовок из материалов, от­ личающихся хорошей шлифуемостью (например, закаленных углеродистых сталей). СОЖ подается в зону резания через сопло с щелевым или круговым отверстием.

СОЖ, обладающую хорошими смазывающими свойствами, подают в зону резания через поры шлифовального круга (рис. 158, а), СОЖ, подведенная к осевому отверстию круга, под действием центробежных сил протекает через поры круга на его периферию. Подачу производят только при вращающемся круге, после чего через две-пять минут начинают шлифование (за это время происходит равномерное запол­ нение круга жидкостью). Подачу СОЖ прекращают за несколько минут до выключения станка. Этот способ неприемлем для кругов на баке­ литовой и вулканитовой связке, не имеющих сквозных пор.

Подачу СОЖ струйно-напорным способом осуществляют через одно или несколько сопел (рис. 158, в). СОЖ, подаваемая под давле­ нием на рабочую поверхность круга вне зоны резания, очищает поры и абразивные зерна от стружки и отходов шлифования.

Подача СОЖ контактным способом (рис. 158, г) заключается в том, что одновременно с поливом зоны резания свободно падающей струей на обрабатываемую поверхность наносят вне зоны резания тонкий слой активного смазочного материала.

Подача СОЖ гидродинамическим способом (рис. 158, д) заключа­ ется в использовании воздушных потоков, создаваемых кругом, для повышения скорости движения потоков жидкости относительно рабо-

255

Рис. 158. Схема подачи СОЖ при шлифовании:

/ — шлифовальный круг, 2 — кожух, 3 — заготовка, 4 — сопло, 5 — держатель, 6 — пористый эле­ мент, 7—насадка, <?—резервуар

чей поверхности круга и шлифуемой поверхности. Этот способ осо­ бенно эффективен при скоростном и обдирочном шлифовании.

Шлифование в среде СОЖ применяют в основном при ленточном и плоском шлифовании. На рис. 159 показаны конструкции устройств для подачи СОЖ.

Установка и крепление заготовок на шлифовальных станках. Для установки и зажима заготовок при круглом наружном шлифовании используют патроны и оправки различной конструкции, поводковые и другие приспособления; при внутреннем шлифовании применяют специальные приспособления и бесцентровые зажимы; при плоском шлифовании используют магнитные (электромагнитные) плиты и ти­ ски со сменными губками. Электромагнитные и магнитные плиты обеспечивают быстрое закрепление заготовки и освобождение детали; прочность закрепления; возможность закрепления на плите нескольких заготовок, а также других приспособлений. Используют стационарные плоские и круговые плиты, наклоняющиеся плоские плиты, плитыугольники для закрепления заготовок сплошной формы.

Правка шлифовальных кругов. При шлифовании круг изнашивает­ ся. Для восстановления режущей способности круга и его геометриче­ ской формы (размерная стойкость) применяют правку.

Время работы круга между двумя правками называют периодом

256

стойкости круга (примерно 3— 15 мин для наружного круглого шлифования, 10—20 мин для бесцентрового шлифования, 1— 8 мин для внутреннего круглого шлифования с продольной по­ дачей). Период стойкости опре­ деляется размерами шлифуемой поверхности и круга, свойства­ ми обрабатываемого материала, характеристиками круга, соста­ вом СОЖ, режимом резания и средствами правки.

Правку шлифовальных кру­ гов выполняют алмазным инст­ рументом (рис. 160, а), обкаты­ ванием роликами (рис. 160, б), шлифованием кругами из кар­ бида кремния (рис. 160, в). Правку шлифовальных кругов методом обтачивания осущест­ вляют техническими алмазами, алмазно-металлическими ка­ рандашами, алмазными иглами и алмазно-металлическими ин­ струментами из алмазных по­

рошков (бруски, ролики, фебенки и др.).

Плоскошлифовальные станки. По принципу работы их подразделя­ ют для шлифования периферией и торцом круга; по форме стола и характеру его движения на станки с возвратно-поступательным и вращательным движением стола (рис. 161); по степени универсально­ сти — на универсальные, полуавтоматические и автоматические. Стан­ ки выпускают с круглым и прямоугольным столом, с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделя, неавтоматизированные и

Рис. 160. Схема правки шлифовальных кругов:

а — алмазным инструментом, б — роликами, в — шлифованием

257

¥

I '^" - ^i

а)

^ ^

г)

Рис. 161. Схема компоновок плоскошлифовальных станков:

а,б— Q горизонтальным шпинделем, прямоугольным столом, работающие периферией круга; в, г — с вертикальным шпинделем, круглым столом, работающие торцом круга, ^ — с двумя вертикальными шпинделями, е — с двумя горизонтальными шпинделями

полуавтоматические, станки оснащенные приборами активного конт­ роля. Основными узлами плоскошлифовальных станков являются привод шлифовального круга, механизмы продольных, поперечных и вертикальных подач, привод стола (для станков с круглым столом). Механизмы продольной и поперечной подач выполняют гидравличе­ скими, механизм вертикальной подачи — в виде храпового механизма.

Станок ЗЕ71В. Станок имеет прямоугольный стол и горизонталь­ ный шпиндель. Он предназначен для обработки плоских поверхностей заготовок. Класс точности станка В.

Техническая характеристика станка. Размеры рабочей поверхности стола 630—200 мм, пределы скоростей продольного перемещения стола 2—35 м/мин, пределы скоростей поперечного перемещения крестового суппорта 0,1—0,09, габаритные размеры станка 2700 х 1775 х 1910 мм, пределы вертикальных подач шлифовальной головки 0,01—0,09.

Основные механизмы и движения в станке. На станине А (рис. 162) смонтирована колонна Б. Крестовый суппорт В перемещается по горизонтальным направляющим качения станины. Стол Д совершает продольное возвратно-поступательное движение на горизонтальных направляющих качения. Шлифовальная головка Т перемещается по вертикальным направляющим колонны. В станке смонтированы ме­ ханизмы вертикальной E^^ поперечной Жподачи, а также гидропривод.

Кинематика станка. Главное движение шпиндель II и шлифоваль­ ный круг получают от электродвигателя Ml через ременную передачу.

Поперечная подача крестового суппорта осуществляется от элект­ родвигателя постоянного тока через косозубые колеса Z= 34/100,

258

Рис. 162. Кинематическая схема плоскошлифовального станка ЗЕ71 IB

Z= 60/100 И ХОДОВОЙ винт VIL При включении муфты Mi вправо (колесо Z= 100) происходит автоматическая подача суппорта — непре­ рывная или прерывистая на каждый ход или двойной ход стола. Для обеспечения прерывистой подачи при продольном реверсе стола дается команда на включение двигателя М2 от бесконтактного путевого переключателя.

Ручные поперечные подачи (грубая и тонкая) получают при вклю­ чении муфты Ml влево. Грубую ручную подачу осуществляют махови­ ком 4, при этом червяк Z= 1 выводят из зацепления рукояткой 3, тонкую — вращением лимба 2 через червячную пару Z = 1/100.

Продольная подача стола осуществляется гидроприводом. Скоро­ сти подачи регулируются бесступенчато. Ручная подача производится маховиком 7, в который вмонтирован планетарный механизм. Сател-

259