Обработка сложных профилей на оптико-шлифовальном станке

На оптико-шлифовальных станках с экраном криволинейные участки профиля детали шлифуют до совпадения их изображения с увеличенным чертежом-шаблоном. При этом непрерывно конт­ролируют обрабатываемый профиль. Обработка на таких станках с пантографом сложна тем, что контроль можно осуществлять только по отдельным точкам при перемещении иглы пантографа по увеличенному чертежу профиля детали.

Оптические универсальные профильно-шлифовальные станки позволяют обрабатывать сложные профили круглых и плоских деталей. Они незаменимы при шлифовании небольших участков профилей детали в единичном производстве; при этом отпадают расходы на изготовление вспомогательного инструмента. Однако шлифование прямолинейных участков значительной длины и про­фильных деталей больших размеров можно с большей производи­тельностью выполнять на плоскошлифовальном станке с горизон­тальным шпинделем. Обработку осуществляют на магнитной плите станка или на координатном приспособлении.

Профильные детали на оптико-шлифовальных станках шлифу­ют с точностью 0,01^—0,02 мм без дальнейшей обработки. При ручной пригонке профильной детали ее можно предварительно прошлифовать на станке, оставив припуск 0,015—0,03 мм, и тем значительно снизить трудоемкость операций по ручной пригонке профиля.

При работе на оптических профильно-шлифовальных станках с пантографом и экраном шлифовщик непрерывно следит за пере­мещением режущей кромки шлифовального круга и вносит нужные поправки в его подачу.

При профильном шлифовании деталей на оптико-шлифоваль­ных станках шлифовщик должен хорошо освоить наладку станка, правильно подбирать шлифовальный круг по твердости и зернис­тости в зависимости от обрабатываемого материала и конфигура­ции детали. Кроме того, шлифовщик должен правильно управлять перемещениями шлифовальной головки станка и точно вести ре­жущую кромку по увеличенному чертежу контура обрабатываемой детали.

Точность профильного шлифования непосредственно зависит от точности изготовления увеличенного чертежа, определяемой допуском на изготовление детали. Например, для обработки про­

филя детали с допуском 0,03 мм увеличенный чертеж должен быть изготовлен с точностью 1,5 мм (с учетом 50-кратного увеличения оптической системой станка).

Выполнение увеличенного чертежа профиля детали начинают с построения квадрата 500×500 мм. Стороны квадрата служат ба­зами, от которых откладывают координаты отдельных участков профиля детали, поэтому они должны быть взаимно перпендику­лярны. Один из быстрых способов проверки правильности вычер­ченного квадрата — сравнение длин его диагоналей, которые дол­жны быть равны. При 50-кратном увеличении оптической системой размеры экрана станка 500X 500 мм соответствуют размерам про­филя детали 10 X 10 мм.

Для изготовления ряда деталей со сложным профилем приме­няют различные оптические профильно-шлифовальные станки. На рис. 125 показан профильно-шлифовальный станок мод. 395. Пульт управления 6 станком вынесен влево для удобства работы, наблю-

дения за обрабатываемой деталью и установки приспособлений. Основными узлами станка являются шпиндельная бабка /, коор­динатный столик 2 для закрепления обрабатываемой детали 3 и ее перемещения в трех направлениях (вертикальном и двух взаим­но перпендикулярных горизонтальных), а также оптическое уст­ройство 4 для контроля профиля детали и наблюдения за процес-

Рис. 126. Универсальное приспособление для шлифования деталей большой дли­ны (о) и способ шлифования на нем профиля пуансона (б)

сом обработки. Все три узла смонтированы на станине 5 станка. Шпиндельная бабка имеет дугообразные салазки, позволяющие менять направление движения шлифовального круга, и три пово­ротных диска (на верхних продольных салазках, на нижних попе­речных салазках и на станине), что позволяет шлифовать поверх­ности под углом в трех проекциях.

Оптическая система станка-проектора типа ИЗИ-25 предназна­чена для проектирования на экран изображения контура обраба­тываемой детали с 50-кратным увеличением, а также изображения шлифовального круга. Увеличенный чертеж профиля детали вы­полняют тонкими линиями на кальке и закрепляют между стекла­ми проектора. Полного совпадения профиля детали с контуром чертежа добиваются перемещением шлифовальной бабки.

Для шлифования деталей большой длины (превышающей мак-

снмальный ход шлифовального круга профильно-шлифовального станка) применяют приспособление, показанное на рис. 126, с помо­щью которого можно шлифовать профили на длину 48—100 мм. В основании 1 приспособления находится валик с эксцентриковым рычагом 2. По четырем колонкам 3, запрессованным в основание и закрытым стаканами 9 от попадания пыли, можно передвигать плиту 4 со столиком 5 для установки обрабатываемых деталей. Деталь закрепляют и устанавливают на столике 5 с помощью вин­та 6, прижимной губки 7 и прижима 8. В процессе обработки, когда шлифовальный круг доходит до крайнего положения, нажи­мают на эксцентриковый рычаг 2, при этом плиту 4 со столиком 5 начинают перемещать относительно шлифовального круга, кото­рый продолжает (непрерывно) шлифовать деталь 10 по всему профилю.

Детали штампов, пресс-форм и шаблонов обрабатывают по разметке, при этом точность обработки не превышает 0,1 мм. В результате ступенчатого перемещения инструмента в процессе фрезерования деталь по качеству поверхности требует дополни­тельной обработки. Выполнение такой же работы на оптико-шли­фовальном станке исключает необходимость дополнительных опе­раций и повышает качество изготовления детали.

На оптическом профильно-шлифовальном станке обработка профилей деталей может выполняться двумя способами: 1) шли­фуемый профиль сравнивают с увеличенным чертежом, помещен­ным на экране проектора или на планшайбе пантографного уст­ройства; 2) пользуются точными перемещениями координатного столика по плиткам, причем положение точек шлифуемого про­филя контролируют в точке пересечения двух прямых линий, на­несенных на экране проектора, или перекрестием микроскопа пантографного устройства.

Первый способ применим для шлифования профилей до разме­ра 10X10 мм, определяемого полем зрения оптических измери­тельных устройств. Второй способ применим при обработке про­филей размером больше 10X10 мм. Максимальный размер обраба­тываемой детали на станке без перезакрепления ее на рабочем столе составляет 60X150 мм. Деталь следует устанавливать так, чтобы оси ее координат лежали в направлении перемещения коор­динатного столика.

Деталь выверяют следующими способами: а) шлифованием ее базовых сторон на станке с перемещением продольных или попе­речных салазок шлифовальной головки при нулевых показаниях поворотных шкал; б) установкой детали с перемещением суппортов координатного столика при одновременном контроле положения обработанной базовой стороны по контрольной точке на экране или по перекрестию микроскопа; в) установкой обработанных ба­зовых сторон по линиям чертежа, ориентированным соответственно направлению перемещений координатного столика; г) установкой базовой стороны детали по индикатору, закрепленному вне коор­динатного столика. Деталь должна быть закреплена на рабочем

столе так, чтобы шлифовальный круг имел свободный выход при обработке любого участка профиля.

Увеличенный чертеж — эталон детали для станков с проекто­ром выполняют на кальке; для станков с пантографом — на плот­ной чертежной бумаге. Масштаб увеличенного чертежа 50: 1. Отклонения от чертежных размеров при вычерчивании увеличенно­го контура не должны превышать 0,5 мм, что соответствует ошибке

0, 01 мм на детали. Увеличенный чертеж помещают между стенка­ми экрана станка или укрепляют на планшете так, чтобы оси координат чертежа совпадали с направлениями перемещений са­лазок координатного столика.

При шлифовании профилей с прямолинейными наклонными участками после шлифования базовых сторон поворотные салазки устанавливают в соответствии с углами профиля. Шлифование ведут до совпадения видимого контура детали с линиями увели­ченного чертежа.

Рассмотрим шлифование профиля шаблона, показанного на рис. 127. Обработку следует начинать с участков профиля, распо­ложенных в направлении осей прямоугольных координат чертежа. Шлифовальная бабка перемещается при установке поворотных салазок на нуль. Участки профиля шаблона, расположенные под углами 28 и 30°, шлифуют при установке поворотных салазок, показанной на рис. 128, а. Нижние поворотные салазки при этом устанавливают на угол 30° и шлифуют наклонный участок профи­ля до размера 8,2 мм с припуском 0,1—0,15 мм для шлифования плоскости шаблона. После этого салазки поворачивают на угол 36° и шлифуют второй наклонный участок профиля. Затем нижние салазки поворачивают на угол 90° и, не меняя круга, шлифуют уча­сток шириной 2 мм и второй участок, расположенный ниже оси координат на 2,7 мм до размера 8,2 мм. Коснувшись кругом боко­вой стороны дуговой впадины (R=2 мм), замечают по лимбу продольного перемещения салазок размер 34,3+2 мм и начинают

шлифовать базовую поверхность и нижний участок впадины до размера 3 мм.

Для шлифования участков профиля, расположенных под угла­ми 30, 45 и 50°, верхние салазки устанавливают, как показано на рис. 128, в, г. Дуговые участки профиля шаблона шлифуют по уве­личенному чертежу специально запрофилированным кругом (рис. 128,6). Толщина круга должна быть в 3—4 раза меньше

Рис. 128. Приемы управления подачами оптико шлифовального станка: а — установка координатного столика для шлифования наклонного участка профиля шаб­лона, 6 — шлифование дугового участка профиля шаблона, е, г—шлифование наклонных участков шаблона

радиуса дуги обрабатываемого контура шаблона для более удоб­ного перемещения круга, а также для предупреждений срезов со­седних участков. Профиль большой длины обрабатывают последо­вательно, так как увеличенный чертеж профиля не помещается на экране.

Увеличенный чертеж профиля выполняют по схеме, приведен­ной на рис. 129, а, б. Чертеж разделяют на отдельные участки. Сначала шлифуют участки профиля, совпадающие с базовыми линиями чертежа. Поворотные салазки станка при этом должны быть установлены на нулевые показания шкал.

После приближенного совмещения профиля заготовки шаблона с контуром увеличенного чертежа на участке БГ (рис. 129) ведут шлифование до полного их совмещения. При шлифовании профиля необходимо перейти за центр О сетки на незначительную величину; это во многом облегчит контроль установки и перемещения шаб­лона.

Закончив шлифование первого участка профиля шаблона, координатный столик вместе с шаблоном перемещают по нониусу лимба продольного перемещения. При этом шлифуемый участок профиля ВГ в точке 2 совместится с этой же точкой участка АД увеличенного чертежа. Проверив установку салазок и шлифоваль­

ной бабки и убедившись, что ось шпинделя станка параллельна направлению продольного перемещения координатного столика, приступают к шлифованию угловых участков профиля шаблона. Для исключения ошибок при шлифовании профиля по линиям

чертежа, закрепленного на экране, необходимо соблюдать следующие правила:

1. Начало и окончание линий на участках увеличенного чертежа ну­меруют 1 и 2 (см. рис. 129). Точки разрыва, соответствующие одному месту профиля, должны иметь одинаковую нумерацию.

2. Стороны контура выделяют легкой штриховкой.

3. При сложной конфигурации профиля и многократном пересече­нии линий совмещенного увеличен­ного чертежа каждую линию под­черкивают своим цветом для каж­дого участка.

4. В местах разрыва профиля стрелками обозначают направления последующих перемещений коорди­натного столика, а также величину их перемещений.

Точность и шероховатость по­верхности криволинейных участков в значительной мере зависят от опыта шлифовщика. Практика по­казывает, что вследствие ступенчатого перемещения шлифовально­го круга шероховатость обработанной поверхности не превышает Ra=2,5-ь0,32 мкм. Поэтому профили, обработанные на профильно­шлифовальных станках, почти всегда требуют доводки для улучше­ния качества поверхности.

Слесарно-лекальные работы выполняют на участке цеха или мастерской, оснащенном в соответствии с характером этих работ. Верстак 1 (рис. 130, а) имеет сварной каркас из угловой стали 30 x 30 мм и ножки из угловой стали 50 X 50 мм. Между ножками установлены деревянные брусья 70 X70 мм. С боков верстак обшит

фанерой, его крышка изготовлена из хорошо подогнанных одна к другой досок толщиной ьО мм и покрыта линолеумом. С задней стороны верстака над крышкой укреплена полка для укладки на нее измерительного инструмента. С правой стороны верстака под крышкой имеется шкаф 2 с полками для хранения на них приспо­соблений и готовых деталей. В левой части верстака находится тумбочка 6 с четырьмя деревянными выдвижными ящиками и подъемно-поворотный стул 5. С правой стороны на крышке вер­стака установлены поворотные параллельные слесарные тиски 3, а напротив их-—поворотная электролампа 4 (напряжением 36 В) •бестеневого освещения. Высота верстака с установленными на нем тисками определяется ростом работающего. При выборе высоты установки параллельных тисков согнутую левую руку ставят на губки тисков так, чтобы концы выпрямленных пальцев касались подбородка (или установкой бойка молотка на ударную часть зу­била), при этом предплечье правой руки должно быть вертикаль ным, а локтевая часть -— горизонтальной.

Сзади работающего установлен вспомогательный верстак (рис. 130,6) для монтажно-сборочных работ. Расстояние между рабочими местами, а также проходы между слесарными верста­ками (1,5—2 м) устанавливают в зависимости от технических и технологических требований и условий охраны труда.

Правильный выбор и размещение оборудования и вспомога­тельной оргоснастки, инструментов и материалов на рабочем ме­сте слесаря-лекальщика создают благоприятные условия для про­изводительной работы.