3.6.1. Круглошлифовальные станки
Круглошлифовальные станки предназначены для шлифования наружных цилиндрических, конических, а также торцовых поверхностей. Они характеризуются наибольшим диаметром устанавливаемой детали и ее длиной. Для станков общего назначения наибольший диаметр устанавливаемой детали 100-160 мм, а наибольшая ее длина – 150-1250 мм.
На рис.43 показан общий вид круглошлифовального станка. Станок имеет следующие основные узлы. На направляющих станины 1 установлен рабочий стол 2, несущий переднюю 3 и заднюю 4 бабки, в центрах которых устанавливается обрабатываемая деталь. Заднюю бабку можно закреплять на различном расстоянии от передней, в зависимости от длины обрабатываемой детали. Сзади, на поперечных направляющих станины, размещена шлифовальная бабка 5 с приводом вращения шлифовального круга 6. Деталь, установленную в неподвижных центрах, приводят во вращение поводковым патроном передней бабки. Вместе со столом 2 детали сообщают возвратно-поступательное движение (продольную подачу). При обработке конических поверхностей рабочий стол поворачивают вокруг вертикальной оси на угол, соответствующий конусности детали (обычно до 10°).
Рис.43. Круглошлифовальный станок
В станке автоматизированы продольный ход стола, быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки, подача круга на врезание после каждого одинарного или двойного хода стола, включение и остановка вращения шпинделя бабки изделия, а также включение и выключение подачи охлаждающей жидкости. Частота вращения шпинделя бабки изделия регулируется бесступенчато, частота вращения шпинделя шлифовальной бабки постоянна.
На станке можно производить как врезное, так и продольное шлифование в полуавтоматическом цикле до жесткого упора или с применением прибора активного контроля. В последнем случае циклом шлифования управляют конечные выключатели механизма подач или контакты прибора активного контроля. Прибор позволяет непрерывно в процессе шлифования измерять диаметр обрабатываемой детали.
3.6.2. Бесцентровые круглошлифовальные станки
В условиях крупносерийного и массового производств целесообразно применять бесцентровые круглошлифовальные станки. По виду обрабатываемых поверхностей эти станки подразделяются на станки для наружного и внутреннего шлифования. Наружное шлифование может осуществляться тремя методами: «на проход», «в подрезку» и «в упор».
В первом случае обрабатываемая деталь 1 (рис.44) располагается между шлифующим 2 и ведущим 3 кругами, опираясь на опорную призму (нож) 4. Шлифующий круг вращается с большой скоростью (30-60 м/с), а ведущий круг – с меньшей (0,2-1 м/с). Так как коэффициент трения между кругом 3 и обрабатываемой деталью больше, чем между деталью и кругом 2, то ведущий круг вращает деталь со скоростью круговой подачи Vи, а шлифующий круг снимает припуск. Движение продольной подачи достигается поворотом оси ведущего круга на угол = 1,56° при черновом и = 0,51,5° при чистовом шлифовании. Окружная скорость Vs ведущего круга 3 разлагается на две составляющие: Vи и S. Первая представляет собой скорость вращения детали (круговую подачу), вторая – продольную подачу детали. Подача будет тем больше, чем больше угол . Чтобы обеспечить линейный контакт ведущего круга с цилиндрической поверхностью детали, кругу придают форму однополого гиперболоида. Центр вращения обрабатываемой детали располагают выше центра кругов 2 и 3 на 0,15-0,25 диаметра детали, что обеспечивает геометрическую точность ее формы.
Рис.44. Схема бесцентрового шлифования «на проход»
При шлифовании в «подрезку» (рис.45, а) деталь 3, опирающаяся на нож, только вращается. Поперечная подача производится перемещениями ведущего 2 или шлифующего 1 кругов в радиальном относительно детали направлении.
Шлифованием «в упор» (рис.45, б) обрабатываются детали, имеющие бурты или головки. Движения здесь такие же, как и при обработке «на проход», однако, перемещаясь в осевом направлении, деталь встречает упор 5. После этого ведущий круг 2 отходит от шлифующего круга 1, и деталь удаляется из рабочей зоны.
На станках для внутреннего бесцентрового шлифования (рис.46) деталь 3, находясь в контакте с опорным роликом 1, прижимным роликом 2 и ведущим кругом 5, обрабатывается шлифующим кругом 4. Такие станки пригодны только для обработки деталей, у которых предварительно точно обработана наружная поверхность.
Рис.45. Схема бесцентрового шлифования «в подрезку» и в «упор»
Рис.46. Схема внутреннего бесцентрового шлифования
На рис.47 показан бесцентровый круглошлифовальный станок. На станине 1 неподвижно установлена бабка 2, несущая шпиндель со шлифовальным кругом 11. Справа в продольных направляющих станины размещена плита 8, на которой установлена бабка 6 с поворотной головкой 9 и ведущим кругом 10. Круг можно поворачивать вокруг горизонтальной оси на требуемый угол. На станине закреплена направляющая призма (нож) 4, являющаяся опорой для обрабатываемой детали. Установка бабки 6 ведущего круга на размер обрабатываемой детали, а также компенсация износа круга производится перемещением бабки по направляющим станины вместе с плитой 8 с помощью маховичка 7 и винтовой передачи.
Механизмы привода смонтированы внутри станины. Вращение кругам сообщает электродвигатель, расположенный слева на станине. Для периодической правки шлифующего и ведущего кругов алмазными карандашами служат специальные устройства 3 и 5.
Рис.47. Бесцентровый круглошлифовальный станок