12 Шлифовальные станки
Шлифовальные станки применяют в основном для снижения шероховатости поверхностей обрабатываемых деталей и получения точных размеров. Обычно на шлифование подаются детали после предварительной черновой обработки и термических операций; шлифование может быть и единственным методом обработки. Основной инструмент станка – шлифовальный круг, который может иметь самую разнообразную форму.
Шлифовальные станки в зависимости от назначения делятся на несколько основных групп: кругло-шлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные и плоскошлифовальные. В машиностроении также применяют специальные шлифовальные станки для обработки резьб, зубьев зубчатых колес, шлицев и т.д. Кроме того, для достижения низкой шероховатости поверхности применяют шлифовально-притирочные и шлифовально-доводочные станки, а для получения зеркальной поверхности – полировальные станки. К конструкции шлифовальных станков предъявляют повышенные требования в отношении жесткости, виброустойчивости, износостойкости и температурных деформаций.
Рисунок 28 - Схемы круглого шлифования
Рисунок 29 - Схемы плоского шлифования
В процессе круглого шлифования (рисунок 28,а) заготовка 1 получает круговую Vии продольнуюSи подачи; последняя обеспечивает возвратно-поступательное движение стола, на котором в центрах установлена заготовка. В конце каждого одинарного или двойного хода стола шлифовальному кругу 2 сообщается поперечная подачаS2. Таким образом, припуск снимается за несколько рабочих ходов.
На рисунке 28,б показана схема круглого шлифования коротких деталей с применением только радиальной подачи (врезное шлифование), а на рисунке ,в – схема внутреннего шлифования. В последнем случае заготовка 1 вращается со скоростью круговой подачи Vи, а шлифовальный круг 2 имеет осевую подачуS1 в обе стороны и радиальное перемещениеS2 при врезании.
При плоском шлифовании (рисунок 29) детали устанавливают на прямоугольном или круглом магнитном столе. Шлифовальный круг работает своей периферией или торцом. В первом случае (рисунок 29,а) столу 2 сообщают возвратно-поступательное движение Vи, а кругу 1 – поперечную подачуS1 за каждый ход стола. После прохода всей плоскости круг получает вертикальную подачуS2 на глубину шлифования. Если стол круглый (рисунок 29, б), его вращение выполняет круговую подачу.
При шлифовании торцом круга (рисунок 29,в) детали 1 устанавливают на магнитном столе 2, которому сообщают возвратно-поступательное движение со скоростью Vи. Шлифовальный круг 3 перекрывает ширину стола и поэтому шлифует деталь (или группу деталей) по всей ширине за несколько проходов. Круг периодически получает вертикальную подачуS2. В других плоскошлифовальных станках (рисунок 30,г) детали 1 устанавливают на круглом столе 2, которому сообщают вращение (круговую подачу). Круг 3, перекрывая часть стола, обеспечивает шлифование по всей ширине только группы деталей.
12.1 Кругло-шлифовальные станки. Кругло-шлифовальные станки предназначены для шлифования наружных цилиндрических, конических, а также торцовых поверхностей. Они характеризуются наибольшим диаметром устанавливаемой детали и ее длиной.
На рисунке 30 показан общий вид кругло-шлифовального станка мод. 3А150. 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, установленная 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.
Рисунок 30 – Кругло-шлифовальный станок мод. 3А150
В станке автоматизированы продольный ход стола, быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки и подача круга на врезание после каждого одинарного или двойного хода стола. Частота вращения шпинделя бабки изделия регулируется бесступенчато, частота вращения шпинделя шлифовальной бабки постоянно.
На станке можно производить как врезное, так и продольное шлифование с применением прибора активного контроля. В этом случае циклом шлифования управляют конечные выключатели механизма подач или контакты прибора активного контроля. Прибор позволяет непрерывно в процессе шлифования измерять диаметр обрабатываемой детали.
Привод главного движения смонтирован на шлифовальной бабке; от электродвигателя движение шпинделю шлифовального круга передается ременной передачей. Вращение обрабатываемой детали производится от другого двигателя – электродвигателя постоянного тока с бесступенчатым регулированием частоты ее вращения.
Гидравлическое оборудование станка осуществляет следующие функции: возвратно-поступательное движение стола; подвод и отвод шлифовальной бабки; автоматическую периодическую подачу на врезание шлифовальной бабки и др.
12.2 Бесцентровые кругло-шлифовальные станки. На рисунке 31 показан общий вид бесцентрового кругло-шлифовального станка. На станине 1 слева неподвижно установлена бабка 2, несущая шпиндель с шлифовальным кругом 3. Справа размещена плита 4. В ее продольных направляющих смонтирована бабка 5 с поворотной головкой 6 и ведущим кругом 7, который можно поворачивать вокруг горизонтальной оси на требуемый угол по шкале 8. На плите 4 закреплена также направляющая призма 9, являющаяся опорой для обрабатываемой детали 10.
Установка бабки 5 подающего круга 7 на размер обрабатываемой детали, а также компенсация износа круга производятся перемещением бабки по направляющим станины вместе с плитой 4. Это достигают с помощью маховика 11 и винтовой передачи.
Механизмы привода смонтированы внутри станины. Вращение им сообщает электродвигатель, расположенный с левой стороны. Для периодической правки шлифующего и подающего кругов служат специальные устройства 12 и 13.
10 7 13 6 8 5
Рисунок 31 - Общий вид бесцентрового кругло-шлифовального станка