ШЛИФОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПУАНСОНОВ

При изготовлении сегментов статоров высокочастотных генера­торов различных размеров необходимо получить высокую точность как размеров зубьев, так и расположения их. Пуансон штампа имеет такую же форму и размеры, как и сегмент статора. Штамп вырубает сегменты из листовой стали толщиной 0,2 мм за один удар. Обычно такой пуансон изготовляется шлифованием внутрен­ней и наружной радиусных поверхностей, а также боковых сторон его, сверлением и развертыванием на координатно-расточном станке отверстий под пазы, которые затем шлифуются.

Пазы на внутренней и наружной радиусных поверхностях пуансона должны быть точно расположены относительно друг друга, а также относительно зубьев.

Практика изготовления таким способом пуансонов показала, что в расположении зубьев имеются значительные отклонения, в результате чего суммарная ошибка по шагу доходит до 0,2— 0,3 мм. Для уменьшения деформации при термической обработке пуансон изготовляется из нескольких частей, прошлифовываемых друг к другу. Пуансоны изготовляют из легированной стали марки Х12М.

Ниже приводится способ шлифования зубьев пуансона в зака­ленном состоянии, при котором суммарная ошибка по шагу не превышает 0,02 —0,03 мм [2],

На магнитной плите 1 плоскошлифовального станка за­крепляется часть матрицы штампа 8 (рис. 33), которая упи­рается в боковую планку 9. На матрице устанавливается шли­фуемый пуансон 4 и закрепляется неподвижный упор 7. Между упором 7 и пуансоном помещаются два точных ролика 5 и блок мерных плиток 6 размером llt который подбирается для получения размера К при обработке первой впадины пуансона. Шлифуется первая впадина пуансона, а затем для обработки следующей впадины между роликами прокладывается блок мерных плиток размером, соответствующим шагу зубьев (рис. 34). Точные ролики прилегают к пуансону всегда на точном расстоянии от центра дуги радиуса R.

Для предохранения от сдвига пуансона при шлифовании к матрице 8 (рис. 33) прикреплена планка 2, к которой струбциной крепится пуансон 4. Для прикрепления к матрице болтом неподвижного упора 7 и планки 2 используются имеющиеся на ней отверстия. Шлифовальный круг 3 правится по размерам впадины между зубьями пуансона, и установка его производится по впадине, имеющейся в планке 2.

Формулы для расчета размеров блоков мерных плиток. Расчет размеров блоков мерных плиток 6, устанавливаемых между роли­ками при шлифовании зубьев пуансона, производят следующим образом.

Центральный угол, соответствующий шагу зубьев пуансона, В = 360/л, где п —число зубьев.

Рис. 33. Схема шлифования первой впадины зубчатого пуансона

Рис. 34. Схема шлифования второй впадины зуб­чатого пуансона

Расстояние от точки соприкосновения точного ролика с пуан­соном или с блоком мерных плиток до центра дуги радиусом Rlt определяемое из треугольника Обе (см. рис. 35) будет равно:

siny= ^zr~; R1 = {R~r)cosy,

К г — f — /j/2 0 , я

sin-g-=: -~_r ; ах = 2у + Я,.

Угол аг определяет положение пуансона при шлифовании первой впадины (рис. 33).

Угол, определяющий положение пуансона при шлифовании второй впадины,

• о і 360

а2 —■ ах р — ах Н——— •

Определяем размер блока мерных плиток /2> который необхо­димо установить между точными роликами при шлифовании второй впадины (рис. 36):

M2~2R1 sin /2~г-— rcos = г (l—————- cos“’2 );

L2 = “І — 2/2; /2 —2d.

Для шлифования третьей впадины размер блока мерных пли­ток:

ot3 = cxi -1- 2|3; Ms~2R1sin-£-;

/в = г (l-cos-^-); Ls = М3 — j — 2/3;
/3 = Lg-— 2d.

Для n-й впадины размер блока мерных плиток!

ап = а1 + (п— 1)Р; М„ —2Rxsin~; L=r( 1—cos-^-); Ln—Mn ln — Ln — 2d.

Расчет размеров блоков мерных плиток при шлифовании сложного пуансона. При шлифовании зубьев пуансона для вырубки сегмента статора высокочастотного генератора R = 435 мм при числе зубьев п = 320 размеры блоков мерных плиток рассчиты­вают в следующей последовательности.

Центральный у гол, соответствующий шагу зубьев, р = 360/320 = = 1°7’30".

Затем определяем и ах (рис. 35). Принимаем диаметр точных роликов равным 20 мм, тогда:

sin у = — J— = = 0,02353; у = 1° 20’54";

R1 — (R— г) cos у = 425 cos Г 20′ 54" = 425 — 0,99972 = 424,88 мм;

Размер Ц = 8,2 мм устанавливается при обработке первой впадины:

-|- = 1° 56′ 46"; Я. = 3° 53′ 32";

= 2у + Я. = 2 -1° 20′ 54" — f 3° 53′ 32" = 6° 35′ 20".

Размер блока мерных плиток /2, устанавливаемый между точными роликами при шлифовании второй впадины:

а2 = «і — I Р = 6° 35′ 20" + 1° 7′ 30" = 7° 42′ 50";

М2 — 2«л sin = 2424,88 • 0,06727 = 57,16 мм;

/2 = ~ (1 — COS ) == 10 (1 — 0,99773) = 0,0227 мм;

L3 = М2 + 2/я = 57,16 + 0,0454 = 57,205 мм;

l2 = L2 — 2d = 57,205 — 40 = 17,205 мм.

Размер блока мерных плиток принимается равным /2 = = 17,21 мм.

78

Размер блока мерных плиток /6, устанавливаемый между точ­ными роликами при шлифовании, например шестой впадины, будет равен:

а6 = а, + (я— 1)0 = 6° 35′ 20" + 51° 7′ 30" = 12° 12′ 50";

Л4в = 2Яі sin — у — = 2-424,88-0,10638 = 90,4 мм;

/6 = Л (1 — cos = 10(1 — 0,99432) = 0,0568 мм;

Le — Мв—- 2/g = 90,4 — 2-0,0568 — 90,29 мм;

/6 = L6 — 2d = 90,29 — 40 = 50,29 мм.

При применении такого способа шлифования впадин зубьев пуансона достигается помимо резкого повышения точности штампа также значительное увеличение его стойкости в связи с улучше­нием качества обработки рабочих поверхностей.

Этим методом можно обрабатывать всевозможные профили канавок, расположенные по окружности на точном расстоянии друг от друга.