9 Станки для абразивной обработки

9.1 Шлифовальные станки

Шлифовальные станки работают вращающимся абразивным инструментом. Значительная часть шлифовальных станков предназначена для окончательной чистовой обработки деталей. В зависимости от формы шлифуемой поверхности и вида шлифования станки общего назначения делятся на: круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентровошлифовальные.

Станки, работающие абразивными кругами, применяются также для заточки режущего инструмента, обдирки заготовок, отрезки заготовок.

К специализированным относят станки для шлифования резьб, зубьев шестерён, шлицев, сфер, деталей подшипников качения и др.

9.1.1 Круглошлифовальные станки

Круглошлифовальные станки предназначены для шлифования наружных цилиндрических и конических поверхностей с наибольшими диаметрами до 100-1600 мм и длинами до 150-12500 мм.

На станине А круглошлифовального станка (рис. 9.1) располагается продольно-подвижный стол Б с находящейся на нём рабочим столом В. Слева и справа на рабочем столе установлены бабка изделия или передняя бабка Г и задняя бабка Ж, в которых устанавливается обрабатываемое изделие. На перпендикулярном заднем приливе станины расположена поперечно-подвижная шлифовальная бабка Д, на шпинделе которой закрепляется шлифовальный круг Е.

Для обеспечения шлифования пологих конусов рабочий стол может быть повёрнут вокруг вертикальной оси на небольшой угол (до ±6°).

В универсальных круглошлифовальных станках возможны также повороты передней и шлифовальной бабок вокруг их вертикальных осей на большие углы, что позволяет шлифовать конусы с большим углом при вершине и торцевые плоскости. Кроме этого универсальные станки имеют дополнительную откидную головку для шлифования отверстий.

Выпускаются станки для работы методом сквозного шлифования и для работы методом врезного шлифования.

На станках, работающих по методу сквозного шлифования ("напроход"), совершаются следующие формообразующие движения (рис. У.18,а):

- главное – вращение шлифовального круга (n_ш, v);

- подачи: круговая (окружная) – вращение детали (n_д, S_кр), продольная – перемещение детали вдоль её оси (S), поперечная – перемещение круга перпендикулярно к оси детали (S_п).

Поперечная подача является прерывистой, другие – непрерывными.

а) б)

Рис. У18. Схемы круглого шлифования: а – сквозного; б - врезанием

На станках, работающих по методу врезания (рис. У.18,б), поперечная подача является непрерывной, а продольная отсутствует. Однако для улучшения качества обработки, а также обеспечения равномерности износа круга, ему может сообщаться продольное колебательное ("осциллирующее") движение – частое перемещение (40 дв.х./мин) с малой длиной хода (до 3-4 мм).

Первая партия (50 шт.) отечественных универсальных круглошлифовальных станков была изготовлена в 1929-30 гг. Ленинградским станкозаводом им. Свердлова.

9.1.2 Внутришлифовальные станки

Внутришлифовальные станки предназначены для обработки отверстий. На выпускаемых станках возможно шлифование цилиндрических и конических отверстий с наибольшими диаметрами до 6-800 мм и длинами до 50-500 мм.

На станине А внутришлифовального станка (рис. 9.2) слева закреплена бабка изделия Б, а справа на продольных направляющих находится стол Е. На поперечных направляющих стола находится шлифовальная бабка В со шлифовальным кругом Г. Поперечное перемещение шлифовальной бабки осуществляется приводом Д.

Бабка изделия может быть повернута вокруг вертикальной оси с целью наладки станка на шлифование конических отверстий.

На станках совершаются следующие формообразующие движения:

- главное – вращение шлифовального круга;

- подачи: круговая (окружная) – вращение детали, продольная – перемещение круга вдоль его оси, поперечная – перемещение круга перпендикулярно оси детали.

Для обработки отверстий в заготовках несимметричной формы и тяжёлых применяются планетарные внутришлифовальные станки, на которых круговая подача сообщается не детали, а шлифовальному кругу.

Шпинделям внутришлифовальных станков сообщаются высокие и сверхвысокие частоты вращения (от 2000 об/мин до 150000 об/мин), что осуществляется посредством приводов:

- ременного от электродвигателя (18000-22000 об/мин);

- гидравлического (до 35000 об/мин);

- пневматического (65000- 80000 об/мин);

- от высокочастотного электродвигателя (т.н. "электрошпиндель" – 12000-144000 об/мин).

В связи с высокими частотами вращения шпиндели устанавливаются на аэро- или гидродинамических опорах; применяются также радиально-упорные подшипники высоких классов точности со смазкой капельной, масляным туманом, впрыскиванием.

Шлифовальные шпиндели являются сменными узлами. Как правило, вместе со станком поставляется комплект шлифовальных шпинделей, необходимых для обработки отверстий во всем диапазоне диаметров, предусмотренных технической характеристикой станка.

В 1934 г. московский завод "Станконормаль" выпустил опытный образец первого советского внутришлифовального станка и затем – серию станков для обработки отверстий диаметром 10-100 мм.