И микроскопом
13. краткие сведения
О КОНСТРУКЦИИ СТАНКА
Профилешлифовальные станки с пантографом и микроскопом предназначены для точного шлифования шаблонов, фасонных резцов, разъемных матриц штампов, пуансонов и других профильных деталей, имеющих открытый, доступный для обработки профиль. К станкам этого типа, применяемым на заводах, относятся «Людвиг—Леве», «Микромат», «Модерн» и «Зейдель и Науман», которые сходны между собой по конструкции механических и оптических устройств.
На этих станках при одном положении салазок координатного стола можно шлифовать профильдетали размером 10 X 10 мм. Если длина и глубина профиля детали превышает указанные размеры в п раз, для обработки профиля необходимо (« — 1) раз переместить с помощью мерных плиток салазки координатного стола станка относительно оптической системы.
При обработке криволинейных участков профиля шлифовщик одновременно работает двумя рукоятками, перемещающими продольные и поперечные салазки шлифовальной головки станка, периодически передвигает иглу пантографа по увеличенному чертежу обрабатываемой детали и, кроме того, в течение всего времени шлифования профиля следит через окуляр микроскопа за тем, чтобы режущая кромка шлифовального круга совпадала с точкой пересечения нитей микроскопа.
К основным узлам оптического профи лешлнфовального
танка типа «Людвиг—Леве» (рис.37) относятся: оптическое устрой — тво (пантографе микроскопом), шлифовальная головка с мсханиз — іами, при помощи которых она может перемещаться по двум коор-
динатным осям и поворачиваться на нужные углы, координатный стол, на верхних салазках которого прихватами закрепляется шлифуемая деталь или специальные приспособления и подъемный механизм координатного стола. Измерительной системой оптико- шлифовального станка является микроскоп с пантографом. Увеличение пантографа равно 50 : 1. Микроскоп измерительной системы имеет примерно 25-кратное увеличение и смонтирован
0 Б. М. Малкин
в гнезде кронштейна станка в двух эксцентричных втулках. На пластинке микроскопа имеются две перекрестные нити, точка пересечения которых должна совпадать с оптической и механической осями микроскопа. Ясная видимость перекрестных нитей микроскопа достигается вращением кольца окуляра.
Если иглой пантографа, закрепленной на длинном плече его, обводить на увеличенном чертеже квадрат размером 500 x 500 мм, то точка пересечения нитей микроскопа опишет квадрат размером 10 х 10 мм.
На рис. 38 показана кинематическая схема пантографа. Когда острием иглы 14 (рис. 37) пантографа обводят изображенный на
чертеже с 50-кратным увеличением профиль детали, точка пересечения нитей микроскопа описывает такой же, но уменьшенный профиль, являющийся действительным профилем обрабатываемой детали. Пользуясь этим, можно производить шлифование профиля изделия, обрабатывая его участки до тех пор, пока увеличенное изображение шлифуемого участка профиля изделия не совпадет с перекрестием нитей микроскопа.
Жесткое и постоянное положение окуляра микроскопа относительно координатного стола обеспечивается штангой, связанной со стойкой Шлифуемая деталь и шлифовальный круг при пользовании микроскопом освещаются при помощи верхнего и нижнего осветительных приборов. Верхний осветительный прибор состоит из двух ламп, свет от которых направляется на шлифуемую деталь благодаря рефлектору. Рефлектор сверху изолирован асбестом, что позволяет по возможности устранить теплопередачу к пантографу. Нижний осветительный прибор смонтирован в станине станка и дает пучок параллельных лучей зеленого цвета. Благодаря этому на фоне зеленого поля отчетливо видны темные силуэты обрабатываемой детали и шлифовального круга. Верхняя плоскость шлифуемой детали устанавливается в фокус микроскопа путем опускания и поднятия координатного стола станка. Точка пересечения нитей микроскопа является центром контрольной окружности, которая видна в поле зрения микроскопа. Диаметр контрольной окружности соответствует размеру шлифуемой детали 0,25 мм.
Для предварительного шлифования детали рекомендуется пользоваться контрольной окружностью. В этом случае каждая
точка предварительно обработанного профиля детали должна соприкасаться с контрольной окружностью; при этом припуск на окончательное шлифование равен 0,12 мм.
При помощи оптической системы станка можно по имеющейся профильной детали создать увеличенный в 50 раз чертеж ее профиля. Для этого деталь закрепляется на верхних салазках координатного стола, и точка пересечения нитей микроскопа последовательно совмещается с несколькими точками профиля детали, расположенными друг от друга на произвольно выбранном расстоянии. Каждая точка после совмещения ее с перекрестием отмечается иглой пантографа на листе бумаги, закрепленном на доске 13 столика станка (рис. 37). Полученные таким образом точки соединяются прямой или плавной кривой и дают увеличенный точный профиль детали.
Шлифовальная головка предназначена для того, чтобы дать шлифовальному шпинделю все необходимые для изготовления профиля изделия движения, а также для установки шлифовального круга в нужное положение относительно шлифуемого профиля. Это автоматическое движение вверх и вниз шлифовального шпинделя, подача от руки при помощи двух рукояток шлифовального круга к изделию и установка круга под углом путем поворота салазок шпинделя или корпуса шлифовальной головки относительно салазок.
Шлифовальный шпиндель закреплен в салазках, совершающих во время работы прямолинейные возвратно-поступательные перемещения вдоль направляющих корпуса коробки скоростей, имеющих форму ласточкина хвоста. Шлифовальный круг получает вращение от электродвигателя, закрепленного на задней стенке корпуса шлифовальной головки. Частота вращения шлифовального круга 3500 об/мин, а максимальный диаметр 125 мм. Скорость резания на этом станке составляет в среднем 22 м/с.
Салазки шлифовального круга при необходимости можно устанавливать под нужными углами к вертикальной и горизонтальной плоскостям. Это достигается перемещением их по дуговым салазкам коробки скоростей, при помощи соответствующих шкал. Такие повороты шлифовального шпинделя вызываются необходимостью получения задних углов у резцов, разъемных матриц штампов и у других деталей. После поворота салазки стопорятся рукоятками.
Шлифовальная головка станка с дуговыми салазками расположена на поворотном диске, благодаря чему можно поворачивать шлифовальный круг на нужный угол относительно шлифуемой детали, закрепленной на координатном столе станка. Направления движения продольных и поперечных салазок шлифовальной головки при нулевых положениях шкал должны точно совпадать с направлениями перемещений салазок координатного стола станка. Коробка скоростей, помещенная в корпусе, придает шлифо — 6* 83
вальным салазкам необходимые для шлифования возвратнопоступательные перемещения.
На рис. 39 показан привод шлифовального шпинделя. Шпиндель получает вращение от шкива 12 электродвигателя через ремень 11, который через шкив 3 приводит в движение кулисный механизм для возвратно-поступательного перемещения салазок шлифовального шпинделя. Ремень движется от шкива электродвигателя через направляющие ролики 4, 6 и 7 натяжного сектора 2
на приводной шкив 5 шлифовального шпинделя. Подвижной натяжной ролик 9 служит для компенсации длины ремня при возвратно — поступательных перемещениях салазок шлифовального шпинделя. Ход приводного ремня 11 выбран с таким расчетом, чтобы в любом положении корпуса 13 коробки скоростей можно было бы обойтись только одним ремнем. Небольшая раз ница в длине ремня при разных положениях корпуса коробки скоростей компенсируется смещением роликов 4, 6 к 7, расположенных на
Рис. 39. Ііривод шлифовального шпинделя (ввд натяжном секторе 2. шлифовальной головки со стороны направляю — Для этого освобождают щих роликов и натяжного сектора) винт 1 и перемещают са
лазки 8 шлифовального шпинделя один раз в верхнее и нижнее положения. В положении салазок, соответствующем наибольшему натяжению ремня, подвижной ролик 9 должен слабо натягивать ремень. Затем натяжной сектор 2 снова стопорят винтом 1. Ход салазок шлифовального шпинделя может изменяться от 0 до 50 мм путем поворота эксцентрикового валика. Следовательно, максимальная высота профиля детали, которая может шлифоваться на этом оптическом профилешлифовальном станке, равна 50 мм.
Шестеренная коробка скоростей, помещенная в поворотной части корпуса 10 шлифовальной головки, имеет зубчатую муфту. Передвижением этой муфты вдоль оси валика, на котором она находится, можно изменять число двойных ходов салазок шлифовального шпинделя (40 или 80 в минуту). Изменение числа ходов 84
производится путем поворота рукоятки К» Рекомендуется для деталей с высотой (толщиной) шлифуемого профиля до 20 мм применять число ходов салазок 80 в минуту, а при толщине деталей от 20 до 50 мм — 40 ходов в минуту.
Шлифуемая деталь закрепляется при помощи прихвата на координатном столе станка, состоящем из верхних продольных и нижних поперечных салазок, перемещаемых в направлениях, перпендикулярных друг к другу. Салазки имеют рукоятки, предназначенные для стопорения их после установки в нужном положении.
Координатный стол служит для установочных перемещений шлифуемой детали относительно оптической системы станка. Точность перемещения детали в поперечном и продольном направлениях 0,01 мм. Такая точность достигается благодаря тому, что в выемках верхних и нижних салазок координатного стола помещаются неподвижные упоры и подвижные индикаторы, между которыми устанавливают соответствующие блоки мерных плиток. При помощи индикатора легко достигнуть одинакового давления упоров на мерные плитки. После соприкосновения мерительного стержня индикатора с мерными плитками последние прижимаются колодкой с помещенной в ней пружиной к неподвижному упору, в связи с чем устраняется перекос плиток и, следовательно, увеличивается точность перемещения детали относительно точки пересечения нитей микроскопа.
Подъемный механизм предназначается для перемещения координатного стола с закрепленной на нем деталью в вертикальной плоскости. Деталь устанавливают относительно оптической системы так, чтобы ее профиль был четко виден, т. е. попал бы в фокальную плоскость микроскопа.
Подъемный механизм состоит из колонки, к фланцу которой крепится основание поперечных салазок координатного стола, и маховика. Последний при помощи двух конических шестерен, гайки и винта, соединенного с фланцем колонки, перемещает стол в вертикальном направлении. После установки координатного стола с обрабатываемой деталью по высоте колонка стопорится рукояткой.
Существенным достоинством системы измерения пантографом является большая точность: 0,006—0,008 мм на площади шлифуемой детали, равной 10×10 мм. На оптикошлифовальных станках с экраном точности измерения меньше.