Основные типы шлифовальных станков и область применениия

Шлифовальные станки предназначены для обработки деталей шлифовальными кругами. На них можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колес, затачивать режущий инструмент и т. д. В зависимости от формы шлифуемой поверхности и вида шлифо­вания шлифовальные станки общего назначения подразделяют на круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутри-шлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.

Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга, окружная скорость v _K которого измеряется в м/с. Существуют следующие движения подач.

1. Для круглошлифовальных станков (рис. 7.1, а) движение подачи - вращение детали (круговая подача S _Kp); возвратно-поступательное движение стола с обрабатываемой деталью (про­дольная подача S _t) и поперечное периодическое перемещение шлифовального круга относительно детали (поперечная подача S ₂).

2. Круглошлифовальные станки, работающие методом врезания (рис. 7.1, б), имеют поперечную подачу S ₁, и круговую подачу S _кр; кроме того, шлифовальная бабка или стол могут совершать коле­бательное осевое движение с подачей S ₂.

3. Для внутришлифовальных станков (рис. 7.1, в) движение подачи - вращение детали (круговая подача S _кр); возвратно-поступательное движение детали или шлифовального круга (про­дольная подача S _t) и периодическое поперечное перемещение бабки шлифовального круга (поперечная подача S ₂).

4. Планетар­ные внутришлифовальные станки (рис. 7.1, г) имеют круговую подачу S _кp (вращение оси шлифовального круга относительно оси обрабатываемого отверстия), периодическую поперечную по­дачу S ₂, а также продольную подачу S ₁

5. Для плоскошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих периферией круга (рис. 7.1, д), движение подачи - возвратно-поступательное движение стола (продольная подача S), периодическое поперечное перемещение (подача S _t) шлифоваль­ной бабки за один ход стола и периодическое вертикальное пере­мещение шлифовального круга (подача S ₂) на толщину срезаемого слоя.

6. Плоскошлифовальные станки с круглым столом (рис. 7.1, е) имеют подачу S ₁ шлифовального круга или стола и движение кру­говой подачи S стола. Вертикальное перемещение стола или шлифо­вальной бабки является вертикальной подачей.

7. Для плоскошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих торцом круга (рис. 7.1, ж), движение подачи - продольное перемещение стола (подача S) и периодическое верти­кальное перемещение (подача S _t) круга на толщину срезаемого слоя.

8. Аналогичные плоскошлифовальные станки с круглым сто­лом (рис. 7.1, з) имеют вращательное движение стола (подача S) и периодическую подачу S _t круга.

Шлифовальные станки обеспечивают шероховатость обрабатываемой поверхности Ra 1,25...0,02 мкм. На шлифовальные станки поступают главным образом заготовки после предварительной механической и тер­мической обработки с минимальными припусками на обработку.

В зависимости от формы поверхности шлифуемой заготовки и вида шлифования различают: круглошлифовальные станки для круглого наружного шлифования (центровые

Рис. 7.1. Схемы движений в шлифовальных станка

и бесцентровые); внутришлифовальные станки для круглого внутреннего шлифо­вания (центровые и бесцентровые); плоскошлифовальные станки для обработки периферией и торцом шлифовального круга. На рис. 7.2 приведен общий вид шлифовальных станков

основных типов.

Рис. 7.2. Круглошлифовальный станок:

1 - электрошкаф; 2 - передняя бабка; 3 - рукоятка подачи СОЖ; 4 - люнет; 5 - механизм автоматической правки круга; 6 - маховик поперечного движения по­дачи; 7 - шлифовальная бабка; 8 - механизм поперечных подач; 9 - пульт уп­равления; 10 - гидростанция; 11 - рукоятка ручного зажима пиноли бабки; 12 - задняя бабка; 13 - рукоятка подвода-отвода шлифовальной бабки; 14 - панель гидроуправления; 15 - педаль гидравлического отвода пиноли задней бабки; 16 - ось; 17 - маховик; 18 — станина; 19 - верхний стол; 20 - нижний стол.

По классификатору ЭНИМСа (Россия), модели станков, работающих с абразивным инструментом обозначены цифрами и (при необхо­димости) буквой. Группа шлифовальных станков обозначена цифрой 3 (первая цифра в обозначении модели). Вторая цифра указы­вает тип станка: 1 - круглошлифовальные станки; 2 - внутри-шлифовальные; 3 - обдирочно-шлифовальные; 4 - специализи­рованные шлифовальные станки; 5 - не предусмотрен; 6 - за­точные; 7 - плоскошлифовальные с прямоугольным или круг­лым столом; 8 - притирочные и полировальные; 9 - специаль­ные станки, работающие абразивным инструментом. Когда необходимо указать, что рассматриваемая конструкция станка усовер­шенствована, т. е. принадлежит к новому поколению станков, то в условное обозначение вводят букву (например, ЗА64). Третья цифра указывает основную техническую характеристику станка.

Кроме станков, изготовляемых серийно, станкостроительные заводы выпускают специальные станки и, как правило, присваи­вают им условные заводские номера - шифр станка, который не дает конкретных сведений о нем, поэтому, необходима дополни­тельная информация, изложенная в паспорте станка.

Главное движение резания в шлифовальных станках - враще­ние шлифовального круга. Его окружная скорость v (скорость глав­ного движения резания), м/с, v = 35...60 м/с, при высо­коскоростном шлифовании v = 80... 120 м/с.

Рис. 7.3. Внутришлифовальный станок:

1 - станина; 2 - кожух; 3 - щитки; 4 - механизм попе­речной подачи изделия; 5 - подвижная плита; 6 - бабка изделия; 7 — маховик ручной поперечной подачи изделия; 8 — заготовка; 9 — круг для торцового шли­фования; 10 - рукоятка перемещения круга для торцового шлифования; 11 - шлифовальный круг для внутренней обработки; 12 - корпус устройства для тор­цового шлифования; 13 - рукоятка поперечного перемещения шлифовального суппорта; 14 - суппорт шлифовального круга; 15 - пульт управления станком; 16 - стойка; 17 - стол станка; 18 - кожух стола; 19 - рукоятка продольного перемещения стола; 20 - упоры продольного перемещения стола.

Устройство круглошлифовалыюго центрового станка. Эти станки предназначены для продольного и врезного шли­фования наружных цилиндрических, пологих конических и тор­цовых поверхностей заготовок с установкой заготовок в центрах или патроне.

Станок состоит из станины 18 с направляющими (см. рис. 7.2.), на которых смонтирован нижний стол 20, несущий на себе пово­ротный верхний стол 19 с установленными на нем передней 2 и задней 12 бабками. В задней бабке предусмотрены рукоятки 11 для ручного зажима пиноли бабки. Верхний стол 19 при шлифовании конусов может поворачиваться вокруг оси 16, закрепленной на нижнем столе 20. Ручное перемещение нижнего стола по направ­ляющим станины осуществляется от маховика 17 через специаль­ный механизм, а механическое - от гидравлического цилиндра, находящегося в станине.

На задней стороне станины на поперечных направляющих смон­тирована шлифовальная бабка 7 с механизмом быстрого подвода шлифовального круга к заготовке. На корпусе шлифовальной баб­ки закреплен механизм 8 поперечных подач с маховиком 6 для ручного поперечного движения подачи, рукоятками включения автоматических подач и дросселями регулирования скорости чер­новой и чистовой подач. Здесь же установлен

Рис. 7.4. Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем:

1 - станина; 2 - панель управления; 3 - маховик ручного переме­щения стола; 4 - пульт управления; 5 - стол; 6,7- кожухи; 8 - маховик; 9 - стойка; 10 - шлифовальная бабка; 11 - шлифовальный круг; 12 - магнитная плита; 13 - гидростанция; 14 - насос подачи СОЖ.

механизм 5 автома­тической правки круга.

На лицевой стороне станины расположена панель гидроуправ­ления 14 с рукояткой 13 быстрого подвода-отвода шлифовальной бабки и дросселями регулирования реверса и скорости стола. Пе­далью 15 производится гидравлический отвод пиноли задней баб­ки 12.

На стойке смонтирован пульт управления 9 с пусковыми кноп­ками и переключателями. С левой стороны станка расположен электрошкаф 1, а с правой — гидростанция 10. Подача СОЖ осуще­ствляется рукояткой 3. При необходимости на станке может быть установлен люнет 4.

Главное движение резания — вращение шлифовального круга, установленного на шлифовальной бабке Д (рис. 7.5), производится от электродвигателя М2 через клиноременную передачу Ø112/ Ø147. Уравнение кинематической цепи главного движения имеет следу­ющий вид:

где n _шк — частота вращения шлифовального круга, мин^-1; 0,985 — коэффициент скольжения ремня.

Круговое движение подачи - вращение шлифуемой заготовки на передней бабке А - производится от электродвигателя Ml посто­янного тока с бесступенчатым регулированием частоты вращения посредством двух клиноременных передач: Ø63/Ø130 и Ø63/Ø168, обеспечивающих частоту вращения шпинделя 40... 400 мин^-1. В пе­редней бабке шпиндель Шп с центром неподвижен и вращение заготовки осуществляется от поводка планшайбы.

Ручное перемещение стола происходит от механизма Е при вра­щении маховика Мх2, от которого движение передается нижнему столу Ст через зубчатые колеса z- 17/51/51, червячную передачу ί = 1/31, муфту Мф, реечное колесо z = 20 и рейку, закрепленную на нижнем столе.

Продольное гидравлическое перемещение стола осуществляется от гидравлического цилиндра Ц4, установленного неподвижно на ста­нине. Концы штоков поршня цилиндра прикреплены к нижнему столу Ст станка. Скорость перемещения стола составляет 0,5......5 м/мин.

Рис. 7.5. Кинематическая схема центрового круглошлифовального

станка:

А - передняя бабка; Б - устройство правки шлифовального круга; В - механизм подачи; Г - задняя бабка, Д - шлифовальная бабка; Е - механизм ручного перемещения стола; П - пиноль устройства правки; Л - лимб; Ml, M2 - элек­тродвигатели; МЗ, М4 - гидродвигатели; Mxl, Мх2 - маховики; Мф — муфты; Мэ1, Мэ2 - муфты электромагнитные; Ц1, Ц2, ЦЗ и Ц4 - гидроцилиндры; Шп - шпиндель; Рк - рукоятки; Ст - нижний стол

Ручное поперечное движение подачи шлифовальной бабки произ­водится механизмом подачи В с помощью маховика Mxl при включенной электромагнитной муфте Мэ1, вращение которого через коническую z = 39/39 и червячную i = 2/40 передачи переда­ется на шариковую гайку винта 10 х 1 поперечного движения по­дачи.

Быстрое установочное перемещение шлифовальной бабки к заго­товке выполняется от гидродвигателя МЗ при выключенной элек­тромагнитной муфте Мэ1. В этом случае движение от гидродвига­теля через зубчатые колеса z = 35/35 и указанную кинематическую цепь передается винту 10 х 1 поперечного движения подачи.

Непрерывные автоматические подачи шлифовальной бабки про­изводятся от гидродвигателя М4 при включенной электромагнит­ной муфте Мэ2 через червячную передачу i = 1/50, муфту Мэ1 и далее через указанную кинематическую цепь на винт 10 х 1 попе­речного движения подачи. При этом движении происходит вра­щение маховика Mxl с лимбом Л.

Электромагнитная муфта Мэ2 включает периодическое автома­тическое движение подачи шлифовальной бабки.

Движение при правке шлифовального круга обеспечивает одно или двухпроходную правку по гладкому или ступенчатому копиру. Продольное перемещение устройства правки Б вдоль образующей круга осуществляется от гидроцилиндра Ц2. Поперечное движе­ние подачи пиноли П с алмазом на глубину правки производит­ся: вручную - от рукоятки Рк через конические колеса z = 22/22 и цилиндрические z = 27/27 и далее передается на винт 2 х 1 пино­ли; автоматически — от гидравлического цилиндра Ц1 (см. сеч. А - А) через плунжер с собачкой, находящейся в зацеплении с храповым колесом z = 200, и далее на винт 2x1 пиноли.

Перемещение пиноли с центром задней бабки Г осуществляется автоматически от поршня-рейки гидроцилиндра ЦЗ через зубча­тое колесо z = 23 или вручную при вращении винта 1,5 х 1.

Шлифовальная бабка (рис. 7.6). Вращение шпинделю 14 круга 13 сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу 5 на шкив 4.

Шпиндель смонтирован в корпусе 1 на двух трехвкладышных гидродинамических подшипниках скольжения 2. В подшипники от насоса смазывания подается под давлением мас­ло, образующее масляный клин между шейкой шпинделя 14 и вкладышами подшипника 2. В осевом направлении шпиндель уста­навливается по бурту между сферическими кольцами 10 и 12, зак­репленными в неподвижной обойме 11 с помощью гайки 9 и кон­тргайки 8. Поперечное движение подачи шлифовальной бабки по направляющим качения 6 станины 7 осуществляется от механиз­ма поперечных подач, установленного на станине.

Устройство автоматической правки круга уста­навливается на шлифовальной бабке 1 (рис. 7.7). Копирная систе­ма обеспечивает правку наружной поверхности круга по заданно­му профилю. Включение устройства происходит или автоматичес­ки от срабатывания реле счета обработанных заготовок, или вруч­ную — от кнопки. Устройство смонтировано на каретке 3, перемещаемой штоком 20 гидроцилиндра вдоль круга по

Рис. 7.6. Шлифовальная бабка круглошлифовального станка:

1 - корпус; 2 - подшипник скольжения; 3 - крышка; 4 - шкив; 5 - клиноре-менная передача; 6 - направляющие качения; 7 - станина; 8 - контргайка; 9 - гайка; 10 и 12 - кольца; 11 - обойма; 13- шлифовальный круг; 14 – шпиндель

роликовым направляющим 2 шлифовальной бабки 1. Скорость движения штока регулируется бесступенчато дросселем. К каретке 3 привинчены направляющие 8, несущие суппорт 13 с пинолью 18 и установ­ленным на ней алмазодержателем 19 с алмазом.

Рис. 7.7. Устройство автоматической правки шлифовального круга:

1 - шлифовальная бабка; 2 - роликовые направляющие; 3 - каретка; 4 - плун­жер; 5 и 7 - пара цилиндрических зубчатых колес; 6 - храповое колесо; 8 - шариковые направляющие качения; 9 и 11 - полугайки; 10 - пружина; 12 - ходовой винт; 13 - суппорт; 14 - вал; 15 - копир; 16, 17 - винты; 18 - пиноль; 19 - алмазодержатель; 20 - шток гидроцилиндра; Мх - маховик

Каретка под дей­ствием пружин прижимается к копиру 15, неподвижно укреплен­ному на шлифовальной бабке 1. Копир может точно выставлятьсяс помощью винтов 16 и 17. Перемещение пиноли 18 в суппорте 13 осуществляется от ходового винта 12, получающего вращение от маховика Мх через вал 14 и пару зубчатых колес 7 и 5 или от храпового колеса 6, периодически поворачиваемого собачкой гид­равлического плунжера 4.

Рис. 7.8. Передняя бабка круглошлифовального станка

Устранение зазора в резьбе между ходо­вым винтом 12 и полутайками 9 и 11 осуществляется пружиной 10.

Шпиндель 5 передней бабки (рис. 7.8) неподвижен. В нем уста­новлен центр 4, на котором базируется заготовка. Вращение пере­дается поводком 3, закрепленным на планшайбе 2. Планшайба при­водится во вращение от двигателя 1 постоянного тока через две клиноременные передачи, натяжение которых регулируют эксцентри­ковой втулкой 6, поворачиваемой червяком 7.

В расточке корпуса 12 задней бабки (рис. 7.2) вручную или гид­роцилиндром перемещается пиноль, в которой установлен задний центр.

. Самозажимной плавающий патрон. Для привода вала на цен­тровых круглошлифовальных станках применяют зажимные па­троны плавающего типа (рис. 7.9, а). При зажиме заготовка под действием задней бабки перемещается и упирается в концы ры­чагов 3. Планшайба 2, несущая три рычага 3 и три кулачка 5, перемещается влево, сжимая пружины 8. Одновременно рычаги 3 начинают поворачиваться на осях 4 и сухарями 5 смещают ку­лачки 6 к центру до тех пор, пока они не зажмут заготовку. Сме­щение планшайбы в радиальном направлении, необходимое для надежного закрепления заготовки всеми тремя кулачками, обес­печивается зазором между планшайбами и направляющими вин­тами 9. После зажима заготовки кулачками поворот рычагов прекращается, и при дальнейшем движении заднего центра заго­товка досылается до переднего центра 7. При движении центра задней бабки вправо деталь выталкивается пружиной, рычаги 3 верхними плечами упираются в крышку 1 и поворачиваются про­тив часовой стрелки, при этом кулачки 6 перемещаются от центра и освобождают деталь. Усилие трех пружин 5 обеспечивает пере­мещение детали в осевом направлении вправо на 10 -15 мм от пе­редней плоскости кулачков.

Патрон с роликовым зажимом (рис. 7.9, б) служит для за­жима цилиндрических деталей по наружной поверхности. Кор­пус 1 патрона имеет фланец с центрирующим пояском 15 и отвер­стиями 14 для крепления патронов к планшайбе. Рабочая часть патрона имеет наружную конусную поверхность 2 и строго кон­центричное с пояском 15 отверстие 4, в которое вставляют обра­батываемую заготовку 8. Зажимное кольцо 5 расточено на

Рис. 7.9 Патроны:

а - самозажимной плавающий; б - с роликовым зажимом

конус 6 в соответствии с конусностью корпуса. Между корпусом 1 и за­жимным кольцом 5 находится сепаратор 12 с роликами 11, распо­ложенными под небольшим углом к оси патрона. Для предохра­нения роликов от попадания грязи и жидкости с обеих сторон сепаратора предусмотрены фетровые кольца 10, удерживаемые металлическими разрезными кольцами 5, 7, 9 и 13. Разрезные кольца, между которыми заключен (с некоторым зазором) сепа­ратор, препятствуют самопроизвольному снятию зажимного кольца 5.

Дата добавления: 2014-01-04