5.2 Внутришлифовальные станки

Внутришлифовальные станки предназначены для шлифования отверстий – цилиндрических и конических, сквозных и глухих. На некоторых моделях станков имеется дополнительный шпиндель для шлифовки наружных торцев.

Внутришлифовальные станки можно разделить на 3 группы:

1. Шлифовальные станки, где заготовка крепится в патроне (рис.77, а);

2. Бесцентрово-шлифовальные станки (рис.77, б), где заготовка устанавливается на башмаках, а вращение заготовке придается от ведущего круга. На бесцентровошлифовальных станках можно шлифовать отверстия, у которых наружная цилиндрическая поверхность имеет точную форму.

3. Станки планетарного типа (рис.77, в). При этом шлифовальный круг кроме вращения вокруг своей оси получает вращательное движение относительно оси шлифуемого отверстия заготовки от специального устройства станка.

В зависимости от характера производства обработки производится на универсальных внутришлифовальных станках или специализированных полуавтоматах и автоматах. Станки выпускают трех классов точности – П, В и А. Станки могут оснащаться устройствами для активного контроля, некоторые модели могут встраиваться в автоматические линии, обслуживаться роботами и манипуляторами.

В настоящее время в связи с общей тенденцией развития станкостроения – созданием станков для гибких производственных систем – традиционная компоновка внутришлифовальных станков претерпевает изменения; стираются грани между круглошлифовальными и внутришлифовальными станками, появились станки с ЧПУ, позволяющие обрабатывать наружные и внутренние поверхности за один установ.

Внутришлифовальный станок модели 3К227В

Станок ЗК227В предназначен для шлифования отверстий - цилиндри­ческих и конических, сквозных и глухих, а также внутренних и наружных торцов в условиях мелко- и среднесерийного производства.

На рис.78 показан общий вид внутришлифовального станка. На верхней плоскости станины 8 установлен мост 1 с бабкой изделия 2. На корпус бабки изделия установлено торцешлифовальное приспособление 3. Стол 7 со шлифовальной бабкой 4 перемещается возвратно-поступательно от гидроцилиндра по направляющим вдоль станины. Слева от станка расположен бак 9 для охлаждающей жидкости с электронасосом и магнитным сепаратором. Сзади насосная гидростанция, электрошкаф 6 с пультом управления 5, а также пневмоагрегат, подающий масляный туман к опорам шпинделя.

На рис.79 приведена кинематическая схема станка.

Основные узлы и движения. Главное движение - вращение шлифовального круга (с основным шпинделем I или со шпинделем XII торцешлифовального приспособления ТП). Круговое движение подачи сообщается заготовке, закрепленной в кулачковом патроне на шпинделе II бабки изделия БИ. Между бабкой детали и станиной СИ — мост МС, шлифовальная бабка ШБ расположена на столе СЛ и вместе с ним совершает возвратно-поступательное продольное движение подачи. На станине находится устройство для правки УЛ.

Кинематическая структура. К приводу главного движения относится двигатель M1 и плоскоременная передача со сменным ведомым шкивом. Источник движения круговой подачи — двигатель постоянного тока М2. Привод продольной подачи - гидравлический, от цилиндра Ц1. Стол можно перемещать вручную от маховика Р4, если зубчатое колесо 18 зацепляется с рейкой. При включении гидропривода стола с помощью цилиндра Ц2 автоматически выводится из зацепления реечное колесо 18 (перемещается вал VII со всеми деталями на нем).

Для углубления перемещается в поперечном (радиальном) направлении шлифовальная бабка. Поперечное движение возможно от маховика Р5, от качающейся рукоятки Р6 (через храповой механизм Х2), от гидроцилиндра (не показано на схеме), воздействующего на храповой механизм XI. Во всех случаях вращение передается по цепи, соединяющей валы VIII, IX и ходовой винт X. Ходовая гайка закреплена на салазках шлифовальной бабки. Упор У2, связанный с лимбом Л, через систему рычагов воздействует на конечный выключатель KB, автоматически отключая поперечное движение и давая команду на отвод стола в исходное положение после снятия установленного припуска.

Источником главного движения при шлифовании наружных торцов является двигатель МЗ. Углубление при этом производится маховичком Р9, передающим движение шлифовальной головке через двухзаходный червяк 2, косозубое колесо 40 и передачу с резьбой р=2 мм. Кронштейн, несущий шпиндель XII, отводится из рабочей зоны и подводится поворотом вокруг оси XV с помощью гидроцилиндра ЦЗ. Перед поворотом плунжер Ц4 выдергивает фиксатор. При наладке продольное перемещение осуществляется от маховика Р8 (через зубчатую передачу внутреннего зацепления 14/49 и однозаходный червяк 1 с круглой косозубой рейкой, у которой m=1,5 мм).

При обработке внутреннего торца шлифовальным кругом шпинделя 1 углубления осуществляют микрометрическим винтом с рукояткой Р10. Винт поджат к упору У1 на станине, гайка передвигается вместе со столом. Для правки подводят алмазно-металлический карандаш в рабочее положение с помощью цилиндра Ц5 и реечной передачи. Движением стола вращающийся круг медленно (0,1—2 м/мин) перемещается мимо карандаша Л; снимается слой абразивного материала.

При наладке на шлифование конуса бабку изделия повертывают относительно моста вокруг вертикальной оси (рукоятка Р1, червячная передача 1/30, звездочка 9 смонтированы на бабке, а цепь закреплена на мосту по дуге). Мост вместе с бабкой может также смещаться в поперечном направлении от рукоятки Р2.

Особенность конструкции станка - широкое применение соединений с качением; в опорах всех шпинделей, в направляющих стола, шлифовальной бабки и механизма тонкого продольного перемещения торцешлифовальной головки, в передаче винт—гайка шлифовальной бабки. Это способствует повышению точности и долговечности станка. В шпинделе бабки изделия предусмотрено отверстие для трубопровода охлаждающей жидкости или штока специального механизма зажима изделия.

Другие станки. В рассмотренном обычном внутришлифовальном станке обрабатываемая заготовка базируется в патроне и вращается вместе с ним. На рис.77, a: S_K - круговая подача; S_n - продольная подача; t - углубление.

В бесцентровых внутришлифовальных станках заготовка также вращается, но базируется на роликах или на башмаках (рис.77, б). Такие станки обеспечивают высокую концентричность обработанного отверстия с наружной поверхностью; у них облегчена загрузка и выгрузка, что особенно важно при автоматизации. Однако погрешности формы наружной поверхности сказываются на погрешности формы шлифуемого отверстия.

Планетарные станки шлифуют отверстия в неподвижных заготовках, например в корпусах. В этих станках вместо вращения заготовки ось шлифовального круга вращается вокруг оси шлифуемого отверстия (S_К на рис.77, в). Остальные движения те же, что и у обычных (патронных) внутришлифовальных станков. В некоторых моделях патронных станков поперечное движение совершает не шлифовальная бабка, а бабка изделия.