10.4. Внутришлифовальные станки

Внутришлифовальные станки предназна­чены для круглого внутреннего шлифования сквозных и глухих отверстий с образующей прямолинейной и конической формы. На этих станках можно также проводить под шлифовку торцов. На рис 10.8 приведены схемы внут­реннего шлифования, на которых указаны необходимые движения. Наиболее распростра­ненными являются схемы обработки, когда деталь вращается вокруг оси обрабатываемой поверхности, поперечная подача осуществля­ется перемещением либо шлифовального кру­га, либо детали, т.е. схемы на рис. 1.16.8, а - в. При шлифовании открытых (сквозных) отвер­стий с прямолинейной образующей применя­ется относительное прямолинейное перемеще­ние вдоль оси круга - осцилляция (Ds2) Для закрытых и профильных поверхностей шли­фование ведется методом врезания (без дви­жения Ds2)

Рис. 10.8. Схемы внутреннего шлифования:

а - цилиндрического открытого отверстия с подачей П)$2 вдоль образующей; б - отверстия или отверстия и торца одновременно (подача Ds2 отсутствует); в - отверстия и торца двумя различными кругами; г - бесцентровое на башмаках; д - планетарное

Отличительной особенностью внутрен­него шлифования является малая жесткость шлифовального шпинделя из-за ограниченных (малых) размеров шлифовального круга при высокой скорости резания.

Многообразие форм обрабатываемых де­талей приводит к большой номенклатуре раз­меров и конструкции устройств для их закреп­ления на бабке изделия. Качество обрабаты­ваемых деталей (отклонение от круглости, цилиндричности и параметры шероховатости поверхности) определяются, прежде всего, опорами шпинделя изделия и шлифовального круга. Шпиндель изделия на опорах качения показан на рис. 10.9. В конструкции приме­нен двухрядный роликоподшипник с цилинд­рическими роликами. Для большей точности обработка дорожки качения внутреннего коль­ца окончательно проводится после его монта­жа на шпиндель. Эти мероприятия обеспечи­вают высокую жесткость, равномерное вос­приятие на!рузки всеми роликами, высокую точность с минимальным радиальным и осе­вым биениями.

Хороший эффект обеспечивает примене­ние гидростатических опор.

Рис. 10.9. Шпиндель изделия

Конструкция устройства для базирования заготовки зависит от формы и серийности детали. Наибольшее распространение получи­ли мембранные (рис. 10.10, а ) и кулачковые патроны, бесцентровое (магнитная торцовая и две неподвижные центрирующие опоры) бази­рование - для деталей типа колец в массовом производстве (рис. 10.10, 6, в). При бесцен­тровом базировании требования к шпинделю изделия в части жесткости и радиального бие­ния снижаются.

На специальных станках применяется скорость резания 50 - 60 м/с, на отдельных типах станков до 70 м/с. Шлифовальный круг 6 устанавливается на электрошпинделе (рис. 10.11, а) или шпинделях с ременным приво­дом от электродвигателя (рис. 10.11, б) с помощью оправки 7 (рис. 10.11, в). Опорами вала 1 приводного шпинделя чаще всегб явля­ются сдвоенные радиально-упорные шарико­подшипники 3 и 5 с предварительным натя­гом, устанавливаемые в корпусе 2. Конструк­ция шпинделя предусматривает автоматиче­скую компенсацию натяга с помощью пружин 4.

Абразивный шлифовальный круг из-за малой стойкости правится в каждом цикле, а эльборовый круг - через 30 - 500. На рис. 10.12, а предоставлено устройство для прав­ки круга с прямолинейной образующей; осе­вое перемещение совершает круг 1. Алмаз 3 закрепляется в рычаге 5 винтом 2. Рычаг по­ворачивается вокруг эксцентриковой втулки 7 винтом 6 и перемещается при повороте втул­ки. Для компенсации износа алмаза служит винт 4. Устройство правки круга 1 по радиусу представлено на рис. 10.12, б. На плите 12 установлен корпус 13. На верхней плоскости его размещен гидроцилиндр 16 отвода. Поло­жение алмаза относительно круга по высоте регулируется винтами 15, а при опускании в рабочее положение - винтом 14. Правка воз­вратно-поворотным движением головки 11 вокруг вертикальной оси, а вращение ее - ме­ханизмом поворота 9. Крайние положения регулируются винтами 8. Величина радиуса регулируется винтом 10.

Развитие внутришлифовальных станков происходит по таким направлениям:

а) автоматизация процесса обработки на базе ЧПУ типа CNC;

б) автоматизация на базе специальных и специализированных станков из унифициро­ванных

узлов для обработки ограниченной номенклатуры деталей и ограниченного диапа­зона

размеров;

в) создание "комбинированных" круглов- нутришлифовальных станков, в которых ис­пользуется

либо набор внутришлифовальных шпинделей в виде револьверной головки, либо внугришлифовальная позиция с набором сменных оправок с различными шлифоваль­ными кругами.

Рис. 10.10. Устройства базирования летали:

а - мембранный патрон; 6, в - бесцентровое устройство с неподвижными опорами; Б - кулачок; В - мембрана; 1 - гайка; 2 - винт; 3 - винт крепления патрона; 4 - тонкостенный диск;

5 - планшайба; 6 - нажимной ролик; 7- башмак; 8 - ведущий ролик; 9 - стакан магнитного патрона; 10- башмак с двумя опорными поверхностями; 11 - винт регулировки башмака;

12 – под башмачная плита

,

Рис. 10.11. Высокоскоростные шлифовальные шпиндели:

а - электрошпиндель; б - шпиндель с ременным приводом;

в - оправка для крепления шлифовального крута на шпинделе