Специализированные шлифовальные станки Исполнитель

Специализированные   шлифовальные   станки

План

1. Резьбошлифовальные станки
2. Профильно-шлифовальные станки
3. Доводочные станки

 {spoiler=Подробнее}

Резьбошлифовальные станки

         Резьбошлифовальные станки применяют для чистовой обработки точных резьб, например резьбы метчиков, резьбовых калибров, точных хо­довых винтов. Мелкие резьбы нарезают сразу шлифовальным кругом, а крупные шлифуют после предварительной их нарезки. Существуют три способа шлифования резьбы.

Рис. 17.1. Схемы шлифования резьбы

1. -главное движение (v_к); медленное вращение заготовки 2-окружная подача (s_ок); радиальная подача круга для врезания (s_вp); продольная подача заготовки (s_пр) на величину шага t_нрезьбы за один оборот заготовки. Ось шлифо­вального круга повернута относительно оси заготовки на угол подъема резьбы. Это позволяет получить большую точность профиля шлифуемой резьбы.
2. bкруга должна быть больше длины l шлифуемой резьбы на 2-4 шага. Рабочие движения; быстрое вращение круга l (v_к); медленное вращение заготовки 2-окружная пода­ча (s_ок); радиальная подача при врезании круга (s_вр) и продольная подача заготовки (s_пр) на шаг резьбы t_н за каждый оборот заготовки. Этот способ производительнее, чем первый, однако резьба получается менее точной, так как профиль ее искажается вследствие параллельности осей круга и заготовки.
3. v_k); медленное вращение заготов­ки 2 - окружная подача (s_ок); продольная подача заготовки (s_пр) на величину шага резьбы t_нза один оборот заготовки. Шлифовальный круг (рис. 17.1., г) заправлен на конус с углом γ= 5¸10°, поэтому при продольном перемещении заготовки происходит постепенное врезание круга, и только последние его нитки образуют резьбу полного профиля.

         Резьбошлифовальный станок мод. 5822М предназначен для выполнения основных резьбошлифовальных операций: шлифование цилиндрических и конических резьбовых калибров, точных винтов и червяков; затылование метчиков, модульных червячных фрез, резьбовых плоских плашек для резьбонарезных головок и т. д. Станок может работать однониточным и многониточным кругами.

Техническая характеристика станка

Наибольшие размеры устанавливаемых изделий, мм:

         диаметр...........................................................................................................200

         длина...............................................................................................................500

Диаметры шлифуемых резьб, мм:

         однониточным кругом...............................................................................3-150

         многониточным кругом...........................................................................10-120

Наибольшая длина шлифуемой резьбы, измеренная от острия переднего

центра, мм:

         однониточным кругом................................................................. не менее 375

         многониточным кругом............................................................... не менее 335

Шаг шлифуемой резьбы:

         однониточным кругом

         метрической, мм......................................................................................0,25-24

         дюймовой, число ниток на 1".....................................................................28-3

         модульной, мм.....................................................................................0,Зp - 14p

         многониточным кругом

         метрической, мм.............................................................................................1-4

         дюймовой,  число ниток  на   1".................................................................24-6

Диаметр шлифовального круга, мм:

         наибольший....................................................................................................400

         наименьший...................................................................................................300

         Основные узлы станка (рис. 17.2.): станина коробчатой формы, по гори­зонтальным направляющим которой перемещается стол; передняя бабка с приводом вращения заготовки и шпинделем 1; задняя бабка (на схеме не показана); шлифовальная бабка 5 с индивидуальным приводом от электро­двигателя 6.

         Для вращения шпинделя изделия применен бесступенчатый электродви­гатель 9 постоянного тока, питаемый от электромашинного усилителя с широким диапазоном регулирования. Станок имеет дифференциалах; по­мощью которого можно затыловать детали со спиральными канавками.

         Главное движение (вращение шлифовального круга) осуществляется от электродвигателя 6 через ременную передачу со сменными шкивами 7 и 8. Круговая подача (вращение заготовки) производится электродвигателем 9 через ременную передачу со шкивами 10-11 и червячную пару 12-13. Продольная подача стола с заготовкой осуществляется от шпинделя 1 через зубчатые колеса 14-15 или 16-17, муфту 1, сменные колеса гитары подач а-b; с-d и ходовой винт 34.

Рис. 17.2. Кинематическая схема резьбошлифовального станка мод. 5822М

         Передаточное отношение гитары подач подсчитывают, как и для винторезных цепей, по формуле

где     k - число заходов резьбы;

         С - постоянная цепи (С = 4 или 1);

         t_н - шаг шлифуемой резьбы;

         t_в - шаг ходового винта.

         Поперечное перемещение шлифовальной бабки ₍5 осуществляется вручную маховичком 37 через колеса 40-41 или 42-43 на ходовой винт 66 или механически от электродвигателя 3 через зубчатые колеса 52-53, чер­вячную пару 54-55, колеса 62-63, храповой механизм 65-64 и колеса 60-61, 58-57- 56 на ходовой винт 66.

         Станок снабжен специальным механизмом, позволяющим затыловать зубья инструмента с прямыми и винтовыми канавками. При затыловании инструмента с прямыми канавками настраивается только гитара затылования (а₂-b₂), а при винтовых канавках настраиваются две гитары: диффе­ренциала (а₁- b₁, с₁-d₁) и затылования (а₂-b₂).

         Цепь перемещения шлифовальной бабки при затыловании берет начало от шпинделя изделия и далее через червячную пару 13-12, зубчатые коле­са 18-19, дифференциал 20, сменные колеса a₂ -b₂,  зубчатые колеса 21-22, вал II, коническую пару 23-24, колеса 25-26, кулачок 27, рычаг 28 и винтовую пару 29-66 передает движение бабке 5 со шлифовальным кругом. Число зубьев сменных колес гитары затылования подсчитывают по формуле

а₂ / b₂ = С_К / Z_k

где

Z_К - число канавок;

С₃ - постоянная цепи.

         Цепь дополнительного поворота при затыловании инструмента с винтовыми канавками идет от шпинделя изделий 1 через зубчатые колеса 14-15 или 16-17, сменные колеса гитары дифференциала a₁-b₁, с₁-d₁ червячную пару 30-31 и далее по предыдущей цепи.

Профильно-шлифовальные станки

         Профильно-шлифовальные станки применяют для шлифования дета­лей, имеющих сложный профиль, например шаблонов, фасонных резцов, пуансонов, матриц и т. д. Эти станки бывают с пантографом и оптическим устройством или с двумя пантографами и экраном. Профиль детали шлифуется по ее чертежу, увеличенному в 50 ра5 и более. Станки имеют сле­дующие основные узлы: шлифовальный суппорт, координатный (кре­стовый) суппорт для детали, стол для установки чертежа и оптическое устройство. На таких станках осуществляются следующие движения: вра­щение шлифовального круга, возвратно-поступательное движение суппор­та со шлифовальным кругом, установочные перемещения координатного суппорта с обрабатываемой деталью в трех направлениях, перемещение шлифовальной головки.

         Профильно-шлифовальный станов с пантографом и оптическим устройством  показан  на  рис.   17.3., а. Форма детали копируется с чертежа с помощью пантографа. Деталь устанавливают на координатном суппорте 13, имеющем продольное,, поперечное и вертикальное перемещения соответственно  от рукояток  15, 14 и 16. Суппорт закрепляют рукояткой 17.

         Шлифовальный    круг    12, расположенный в бабке шлифовального суппорта   7,   кроме вращения получает еще возвратно-поступательное движение от эксцентрикового механизма. Величина хода суппорта регулируется изменением эксцентриситета. Число ходов устанавливается коробкой скоростей, находящейся в бабке 6. Суппорт может поворачиваться в про­дольном и поперечном направлениях.   Шлифовальный   круг вращается от электродвигате­ля 5 через ременную передачу.

Рис.17.3. Профильно-шлифовальный станок  с пантографом

         Чертеж располагают на столе 4, установленном на стойке 3. Стойка закреплена в кронштейне 2, который вместе со стойкой, и столом можно перемещать вертикально и закреплять в требуемом положении рукояткой 1. Пантограф 8 выполнен в масштабе 50:1. Для наблюдения за точностью шлифуемого профиля имеется оптическое устройство с 20-кратным увеличением, основной частью которого является микроскоп 9, установленный в кронштейне 10 и удерживаемый от угловых перемещений стержнем 11.    Механическая и оптическая оси микроскопа проходят через точку пере­сечения поворотных перекрестных нитей оптического устройства. Когда обводный штифт пантографа вручную перемещают по контуру чертежа, пересечение нитей микроскопа перемещается в том же направлении на ве­личину, в 50 раз меньшую, чем величина профиля на чертеже (рис. 17.3.,б). В точке А расположен обводный штифт пантографа, а в точке В — пересечение   нитей   микроскопа;   точка   С — неподвижная   ось   пантографа. Остальные обозначения: 18 — шлифовальный круг; 19 — шлифуемая деталь; 20 — увеличенный чертеж детали; 21 — рычаги пантографа с шарнирами F,G, Е, D.

         На станке с пантографом и оптическим устройством работать утомительно, потому что необходимо водить обводной штифт пантографа по чертежу, наблюдать в окуляр микроскопа за шероховатостью обрабатываемой поверхности и одновременно управлять несколькими рукоятками I станка. Наблюдение за обработкой детали облегчается при работе на профильно-шлифовальных станках с экраном.

Доводочные станки

         Для снижения шероховатости поверхностей деталей в технологических процессах применяют хонингование, притирку и суперфиниширование.

         Хонингование в основном применяется при обработке цилиндрических отверстий. Сущность этого процесса состоит в том, что специальный инструмент (хонинговальная головка рис. 17.4.), оснащенный абразивными брусками, совершает одновременно вращательное и возвратно поступательное движения в неподвижной детали, Абразивные бруски 4 устанавливаются в пазах боковой поверхности головки и получают автоматическое радиальное перемещение при помощи конусов 2 и 5. насаженных на стержень 3 с резьбой. Стержень после каждого двойного хода инструмента поворачивается и сближает конусы, которые через пальцы 1 раздвигают абразивные бруски. Благодаря применению брусков тонкой зернистости и сложному  характеру их движения относительно обрабатываемой поверхности хонингование дает возможность не только снижать шероховатость поверхности, но и устранять небольшие неточности формы отверстий (конусность, овальность и пр.). При хонинговании применяется охлаждающая жидкость – керосин или водно-мыльные растворы.

Рис. 17.4. Хонинговальная головка

         Хонинговальный станок 3М83 предназначен для обработки цилиндрических отверстий в условиях единичного и мелкосерийного производства. Станок (рис. 17.5.) работает по полуавтоматическому циклу. Техническая характеристика станка: частота вращения шпинделя 155-450 об/мин, мощность 10 кВт, пределы диаметров обрабатываемых деталей 67-145 мм, длина хода 150-450 мм.

Рис. 17.5. Гидравлическая схема одношпиндельного вертикально-хонинговального станка

         Шпиндель станка получает главное вращательное движение от электродвигателя через коробку скоростей (на схеме не показана). Гидроаппаратура станка обеспечивает полный цикл его работы, который происходит в следующем порядке. При включении гидронасосов 1 и 2 масло от насоса 1 большей подачи поступает к гидропанели, но так как электромагнит золотника 35 отключен, то масло через клапан 36 уходит на слив. От насоса  2 меньшей подачи масло поступает в нижнюю полость цилиндра 9 разжима брусков хона.

         При пуске станка включается электромагнит золотника 35, электромагнит распределителя 32 и электромагнит 39 муфты счетчика двойных ходов. Золотник 35 отсекает уравновешивающую камеру клапана 36 от слива. Давление в системе возрастает. Распределитель 32 отсекает камеру 21 от слива. Масло от насоса поступает в камеру 12 гидропанели. Из камеры 12 масло подводится к камерам 19 и 21 и далее через обратный клапан 18 поступает под правый торец золотника 17, перемещая его в крайнее левое положение. После этого масло из камеры 12 будет поступать в камеру 14 и далее в верхнюю полость цилиндра 11 главного движения. Шпиндельная головка совершает медленный ход вниз.

         Из нижней полости цилиндра главного движения масло вытесняется через клапан 10, камеры 13-15-22-23, дроссель 7 к золотнику 5, но так как электромагнит золотника 6 отключен, то золотником 5 отсекается сливной поток, в результате чего масло будет вытесняться через дроссель 3 в бак, что и обеспечивает медленный ввод и вывод инструмента.

         Как только шпиндельная головка достигает своего нижнего положения, кулачок «Вниз», воздействуя на поводок 24, переместит золотник управления 20 вправо. При этом масло из камеры 12 поступает в цепь управления к камерам 25-26 и по трубопроводу – под левый торец золотника 28, который, перемещаясь слева направо, поворачивает храповое колесо 29 счетчика на один зуб. Упор, фиксирующий исходное положение счетчика, освобождает конечный выключатель 37. Одновременно масло из цепи управления поступает через обратный клапан 27 под левый торец золотника 17, перемещая его вправо. Из-под правого торца золотника масло вытесняется через дроссели 30-31 и затем через распределитель 32 на слив. Основной поток масла из камеры 12 поступает в камеру 13 и по трубопроводу через клапан 10 в нижнюю полость цилиндра главного движения. Из верхней полости масло вытесняется через камеры 14-16-33-34 и дроссели 7-5 на слив. Шпиндельная головка движется вверх.

         Конечный выключатель 37 дает команду на включение электромагнита золотника 4 вращения насоса низкого давления 2. масло поступает в верхнюю полость цилиндра разжима брусков хона и одновременно под нижний торец золотника 5, в результате чего происходит разжим брусков и переключение скорости поступательного движения шпиндельной головки на рабочий ход. По достижении шпиндельной головкой заданного числа ходов передвижной упор нажимает на конечный выключатель 38, который дает команду на отключение электромагнитной муфты счетчика двойных ходов и включение электромагнита золотника 6. При этом давление в системе разжима брусков падает, и начинается процесс выхаживания. Длительность этого процесса зависит от настройки пневматического реле времени (на схеме не показано), после срабатывания которого отключаются электромагниты золотников 6 и 4. Масло подается в нижнюю полость цилиндра разжима брусков, а из верхней полости уходит на слив – происходит сжатие брусков. Шпиндельная головка движется на замедленном вводе. Как только поршень цилиндра разжима брусков достигнет верхнего положения, конус 8 нажмет на конечный выключатель 41 контроля сжатия брусков. Последний дает команду на включение электромагнитной муфты, затормаживающей вращение шпинделя, и на отключение электромагнита золотника 32. В момент его отключения камера 16 золотника 17 соединяется со сливом через золотник 32. Шпиндельная головка при этом будет двигаться независимо от расположения золотника управления 20 до тех пор, пока кулачок «Стоп» не нажмет на конечный выключатель40, который, в свою очередь, даст команду на отключение электромагнита золотника 35 –происходит остановка шпиндельной головки.

         Для повторения полного цикла работы станка следует нажать кнопку «Пуск».

         Притирка - тонкая отделка поверхностей мелкозернистым абразивным порошком, смешанным со смазкой и нанесенным в таком виде на поверхность притира. Характер движения каждого зерна абразива по притираемой поверхности должен быть таким, чтобы траектория зерна не повторялась. В качестве абразивного материала используются наждак, корунд, карборунд, крокус, окись хрома, алмазный порошок и другие материалы в виде порошка или пасты, которыми покрывают (шаржируют) притиры. Притиры изготовляют из чугуна, бронзы и пр.

         На рис.17.6. показана схема притирки. Между притиром 1 и диском 2 расположен сепаратор (деталедержатель) 3 с обрабатываемыми деталями. Притир и диск вращаются вокруг оси О₁ в противоположные стороны с различными скоростями. Сепаратор с осью О₂ получает горизонтальное возвратно-поступательное движение от отдельного привода. Притирочные станки строят как общего назначения, так и специализированного.

Рис.17.6. Схема притирки

         Универсально - притирочный станок 3816 (рис. 17.6.) предназначен для притирки шеек коленчатых валов, концевых мер, пробок-калибров и др. От электродвигателя 11 через клиноременную передачу 1-2, червячную пару 3-4, клиноременную передачу 5-6 движение передается верхнему притиру. Нижний притир вращается от вала I через червячную передачу 9-10 и зубчатые колеса 15-12-13-14. Верхний притир подводится к обрабатываемым деталям и прижимается к ним при помощи гидроцилиндров7-8, работающих от лопастного насоса 17. Масло из резервуара 16 засасывается насосом и поступает в распределительное устройство 18, а оттуда по трубопроводам –в верхнюю или нижнюю полости гидроцилиндров 7 и 8. Золотник распределительного устройства управляется при помощи дополнительного цилиндра, поршень которого переключается вручную. Между притирами расположен сепаратор в виде диска, в пазах которого размещены заготовки. Во время работы станка сепаратор совершает возвратно-поступательное движение от гидроцилиндра 19.

Рис. 17.6. Кинематическая схема станка мод. 3816

         Суперфиниширование дает возможность получать поверхности наименьшей шероховатости и предназначено для обработки поверхностей любых форм (плоских, цилиндрических, наружных и внутренних, а также фасонных). В качестве инструмента применяются мелкозернистые абразивные бруски. Сущность процесса заключается в следующем (рис.17.7.). абразивные бруски совершают колебательное возвратно-поступательное движение с большой частотой и малым ходом по поверхности детали. В результате колебательного движения абразивного бруска по обрабатываемой поверхности гребешки ее неровностей срезаются. 

Рис. 17.7. Схемы суперфиниширования

Контрольные вопросы

1. Виды резьб.
2. Резьбошлифовальные станки
3. Профильно-шлифовальные станки
4. Доводочные станки

{/spoilers}