Профилешлифовальные станки с экраном отечественного производства модели 395М (рис. 48) служат для шлифования с высокой точностью сложных профилей, круглых и плоских резцов, шаблонов, накатных роликов, пуансонов и разъемных матриц. На станке можно шлифовать как профили, составленные из дуг окружностей и прямых линий, так и профили, представляющие собой кривые разнообразной формы. Конструкция основных узлов станка в основном ничем не отличается от соответствующих узлов профилешлифовального станка с пантографом и микроскопом.
Главной особенностью профилешлифовального станка является экран, на котором в увеличенном виде (50 : 1) с помощью специального оптического проекционного устройства проецируются обрабатываемое изделие и шлифовальный круг.
Оптическое устройство служит для контроля профиля и размеров обрабатываемого изделия непосредственно в процессе шлифования. При обработке на оптикошлифовальном станке с экраном шлифовщик перемещением режущей кромки шлифовального круга добивается точного совпадения увеличенного контура изделия с контуром увеличенного чертежа. Увеличенный чертеж выполняют на прозрачной кальке тушью в масштабе 50 : 1 и закрепляют между двумя экранными стеклами проектора. Экран-калька, таким образом, служит копиром, по которому шлифуется установленное на станке изделие.
Шлифование профиля шаблонов. На рис. 49, а показан шаблон для контроля профиля и расположения двух выступов на де* тали прибора. Две угловые впадины шаблона необходимо прошлифовать таким образом, чтобы их оси оказались параллельными базовой стороне А шаблона, а глубина впадин равнялась бы 12,35 і0-1 мм.
|
Рис. 48. Оптический профилешлифовальный станок с экраном (модель 395М) |
|
завода им. Ильича: |
|
1, 18 — маховики ручного перемещения нижиих и верхних салазок; 2, 20 — рукоятки редуктора для ручного перемещения салазок суппорта шлифовальной головки; 3 — шлифовальная головка 4 — корпус шестеренчатого редуктора; 5, 17 — осветители падающего света; 6, 12 — тумблеры для изменения направления движения верхних и нижних салазок; 7, 11 — рукоятки автоматического управления верхними и нижними салазками шлифовальной головки; 8 — кнопки пуска и остановки шлифовального шпинделя; 9 — экран; 10 — кнопки запуска и выключения генератора; 13 — координатный стол; 14 — подъемный механизм; 15 — осветитель проходящего света; 16 — шлифовальный круг; 19 — винт изменения передаточного числа планетарного механизма; 21 — редуктор |
На рис. 49, б приведен увеличенный чертеж, по которому шлифуют угловые впадины. Увеличенный чертеж закрепляется на экране проектора в положении, при котором его базовые линии ООі и 0203 располагаются точно в направлении перемещения поперечных и продольных салазок координатного стола Заготовка на столе закрепляется в положении, при которол базовая сторона А или Д шаблона была бы совмещена с соответ ствующей базовой линией увеличенного чертежа и при переме щении базовой стороны заготовки шаблона ее проекция на экране проектора должна на всей длине перемещения совпадать с точкой О увеличенного чертежа. Затем после такой установки зато товки шаблона следует ее переместить относительно неподвиж ного объектива оптической системы станка так, чтобы вершина t угловой впадины совпала с точкой О увеличенного чертежа
Это достигается при перемещении салазок координатного стола вместе с заготовкой шаблона на 9,2 И1-1 и на 12,351 0-1 мм после того, как точка О пересечения базовых линий увеличенного чертежа последовательно будет установлена на грани А и Д заготовки шаблона.
|
Рис. 49. Шаблоны с прямолинейными участками профиля (а и г), схемы увеличенных чертежей (б и д) и профили шлифовальных кругов для обработки шаблонов (в, е, ж) |
Для точного перемещения салазок координатного стола на указанные размеры поступают следующим образом. Стрелка индикатора устанавливается на 0. После этого произвольный блок мерных плиток, например размером 100 мм, установленный между мерительным стержнем индикатора и неподвижным упором
продольных салазок, уменьшается на 9,2 h0-1 мм. Затем салазки перемещаются до тех пор, пока мерительный стержень подвижного индикатора не коснется нового блока мерных плиток и стрелка его не установится на 0. Таким же способом поперечные салазки координатного стола вместе с заготовкой шаблона перемещаются на 12,35+°Т мм.
Перед шлифованием угловых впадин шаблона следует поперечные и продольные салазки шлифовальной головки развернуть под углом 35°. Шлифование профиля угловой впадины производится при прямолинейном перемещении шлифовальной головки в направлении сторон впадины. После обработки первой угловой впадины продольные салазки координатного стола перемещают на 14,4 ± 0,05 мм и таким же способом шлифуют вторую впадину.
Создание на шлифовальном круге профиля, показанного на рис. 49, в, производится алмазной державкой, закрепленной на координатном столе станка. Правка круга осуществляется при перемещении его салазок шлифовальной головки, установленной под углом.
Вращающийся шлифовальный круг вводится в угловую впадину заготовки шаблона и перемещается до тех пор, пока проекция шлифовального круга не появится на экране проектора. Затем одна из режущих кромок круга подается на заготовку шаблона и производится предварительное шлифование одной стороны угловой впадины. При этом проекция шлифуемой грани впадины не должна доходить до соответствующей линии впадины увеличенного чертежа на 2—3 мм. Аналогичным способом шлифуется и другая грань угловой впадины.
Поле зрения экрана станка соответствует габаритам изделия 10×10 мм, а поэтому на экране полностью не будет видна угловая впадина заготовки шаблона, так как глубина ее равна 12,35[ 0<1 мм. В этом случае часть впадины, прилегающая к грани Д шаблона, не появится на экране, но шлифование этих участков производится за счет углового перемещения шлифовальной головки.
Окончательное шлифование граней угловой впадины шаблона производится до тех пор, пока проекция профиля впадины шаблона точно не совпадет с линиями впадины увеличенного чертежа.
У вершины впадины шаблона после шлифования имеется закругление, радиус которого обычно равен 0,15—0,2 мм, а поэтому рекомендуется в этом месте сделать прорез шлифовальным кругом на вулканитовой связке толщиной 0,5—0,6 мм.
Более сложный шаблон, профиль которого также составлен из прямых линий, показан на рис. 49, г. Для ускорения обработки отдельные участки профиля шлифуются вначале предварительно, а затем окончательно. В этом случае не повторяются установочные перемещения салазок координатного стола.
Увеличенный чертеж (рис. 49, 5) состоит из базовых линий, которые при пересечении образуют точку О. Из этой точки проведена линия ЕО, параллельная участку Ке профиля шаблона, 106
линия ОЛ, параллельная участку Ни шаблона, и линии ОН и ОМ, соответствующие профилю угловой впадины в 60° на шаблоне. Перечисленные линии на увеличенном чертеже служат для контроля при шлифовании профиля отдельных участков.
После правильной установки заготовки шаблона на координатном столе относительно направлений перемещения салазок шлифуют грань Д. Затем эту грань подводят к точке О увеличенного чертежа. Установку шаблона для обработки грани Б производят следующим образом. Блок мерных плиток измерительного устройства поперечных салазок изменяют на 8,35+00:! мм. После соответствующей перестановки заготовки шаблона шлифуют грань Б до точки О увеличенного чертежа.
Для обработки участка С шаблона точку К его профиля совмещают с точкой О увеличенного чертежа (координаты точки К определяются размерами профиля шаблона и припуском на шлифование). Участок С шлифуют при перемещении поперечных салазок шлифовальной головки.
Для шлифования остальных участков профиля нижние салазки шлифовальной головки поворачивают на угол 10°, а верхние салазки устанавливаются в направлении грани Ке шаблона. Кроме того, шлифовальную головку устанавливают на поворотном диске таким образом, чтобы торцовые поверхности шлифовального круга расположились в направлении поперечных перемещений салазок координатного стола. Затем шлифовальному кругу придают профиль, показанный на рис. 49, е. При профилировании круга необходимо обеспечить прямолинейный участок на периферии его для обработки участка еН шаблона (рис. 49, г), ширина которого должна быть несколько меньше еН (на шлифовальном круге он равен 1,9—2 мм) (рис. 49, е).
Точку О увеличенного чертежа совмещают с точкой е шаблона. Этого достигают путем перемещения салазок координатного стола на основании размеров чертежа с ориентацией на ранее обработанные грани шаблона. Перемещая продольные салазки шлифовальной головки, обрабатывают грань Ке, расположенную под углом 64°. Прямолинейный участок еН шаблона шлифуют при том же перемещении шлифовальной головки.
Участок Ни профиля шаблона, наклоненный к грани С под углом 12° =t 10′, обрабатывается при перемещении поперечных салазок шлифовальной головки. Контроль этого участка производится по точке О увеличенного чертежа, совмещенной с точкой Н профиля шаблона (для этого блок мерных плиток измерительного устройства продольных салазок координатного стола изменяется на 2,1 мм), и по линии ОЛ увеличенного чертежа.
Для шлифования угловой впадины шаблона следует переместить заготовку шаблона при помощи продольных и поперечных салазок координатного стола на 11,65 0,05 мм и на (7,1 —6,7) мм.
В этом случае точка Ф угловой впадины совместится с точкой О увеличенного чертежа, по которой и по линиям ОН и ОМ кон —
тролйруется віїадина при шлифовании ее кругов, профиль кото* рого показан на рис. 49, ж. Наконец, в точках К, е и Н дисковым шлифовальным кругом на вулканитовой связке обрабатываются прорези.
На рис. 50 показан шаблон для контроля сложного криволинейного профиля детали прибора. Обработка такого профиля значительно сложнее, чем профиля, составленного из прямолинейных участков. Увеличенный совмещенный чертеж профиля, при помощи которого обрабатывают шаблон, приведен на рис. 50, б. На этом чертеже профиль разбит на два одинаковых участка
|
Рис. 50. Шаблон для контроля профиля детали прибора (о) и увеличенный совмещенным чертеж профиля шаблона (б) |
длиной 10 мм и все характерные точки профиля обозначены цифрами.
Грани Л и Б шаблона шлифуются до размера 20_о, оз мм на плоскошлифовальном станке. Для увеличения точности обработки профиля шаблона на оптическом профилешлифовальном станке рекомендуется выдерживать размер 20_003 мм ближе к номиналу.
При установке заготовки шаблона на координатном столе станка и увеличенного совмещенного чертежа на экране проектора следует руководствоваться правилами, изложенными выше.
После закрепления заготовки шаблона на столе перемещением продольных салазок совмещают изображение стороны А шаблона с точкой 1 увеличенного чертежа. Затем перемещением поперечных салазок координатного стола заготовку устанавливают в положение, при котором будет обеспечен требуемый припуск на шлифование профиля шаблона. Учитывая то обстоятельство, что на экране проектора видно изображение профиля только на длине 10 мм, следует проверить достаточность припуска на обработку на второй половине профиля заготовки шаблона. Для этого продольные салазки перемещают по блоку мерных плиток размером 10 мм и по профилю 5’—9 увеличенного чертежа определяют припуск.
Вначале обрабатывают Профиль Шаблона по участку 1—5 увеличенного чертежа. Затем шаблон перемещают по блоку мерных плиток размером 10 мм и шлифуют профиль шаблона по участку 5’—9.
Шлифование призматических фасонных резцов. Измерительное устройство профилешлифовального станка позволяет контролировать профиль резцов в процессе шлифования без применения каких-либо шаблонов и выработок. Эти станки позволяют обрабатывать любые профили призматических резцов.
Кроме того, благодаря оптикошлифовальному станку с экраном расширяются возможности изготовления фасонных резцов
|
о) б) Рис. 51. Призматический фасонный резец (а) и увеличенный чертеж профиля резца (б) |
на плоскошлифовальных станках при помощи профилированных шлифовальных кругов. Последние профилируются накатными роликами, профиль которых обрабатывается иа оптическом профилешлифовальном станке.
Шлифование профиля призматических резцов на плоскошлифовальных станках кругами, профилированными алмазными приспособлениями, применяется, как правило, при обработке сравнительно простых профилей. Изготовление таким способом сложного профиля и особенно сопряженных профилей малых размеров связано с большими затруднениями, а во многих случаях становится невозможным. Шлифование призматических резцов шлифовальными кругами, профилированными накатными роликами, характеризуется высокой производительностью, но этот способ обработки экономически целесообразен в основном при изготовлении партий резцов для серийного и массового производства.
Все это делает оптические профилешлифовадьные станки незаменимыми при изготовлении призматических профильных резцов как в единичном, так и в серийном производстве.
На рис. 51 приведен фасонный резец, применяемый на затыло — вочных станках. Резцы для затылования изготовляют без переднего угла, поэтому при шлифовании их профиля на оптических профилешлифовальных станках с экраном или с пантографом контроль размеров профиля производят в торцовом сечении резЦа, который совпадает с плоскостью предмета оптической системы станка. В этом случае не следует делать коррекционные расчеты профиля, и увеличенный чертеж для шлифования профиля резца вычерчивают точно такой, какой имеет впадина изделия в радиальном сечении, например впадина затылуемой червячной фрезы.
До шлифования профиля резца заготовка его предварительно обрабатывается по профилю и углу 18°, закаливается и шлифуется по опорным и боковым граням. На координатном столе станка заготовка резца закрепляется в положении, при котором шлифовальный круг, совершающий под углом 18° возвратнопоступательные перемещения, в нижнем положении не будет врезаться в переднюю грань салазок координатного стола.
Перемещение шлифовального круга над верхней плоскостью резца должно быть больше обычного и его следует установить опытным путем в каждом отдельном случае. При работе с осветителем проходящего света профиль шлифуемого резца виден на экране станка или в микроскопе только в том случае, когда круг находится выше плоскости предмета оптической системы станка. Поэтому для лучшего наблюдения за обрабатываемым участком профиля изделия продолжительность перемещения шлифовального круга над плоскостью резца следует несколько увеличить. Шлифование прямолинейных участков профиля резца производится по базовым линиям на увеличенном чертеже.
Обработка профиля начинается со шлифования вершины резца радиусом 3 мм. При шлифовании прямолинейных участков профиля необходимо не доходить до точек сопряжения сторон с Дугами R — 2 ± 0,05 мм. Шлифование криволинейных участков профиля резца производят шлифовальным кругом, радиус профиля которого меньше 2 мм. Профилирование круга шлифовщик производит от руки куском карборунда.
Контроль криволинейных участков с радиусами 3 ± 0,05 и 2 ± 0,05 мм производят по увеличенному чертежу, стороны угла (46е) которого совмещаются с обработанными прямолинейными участками профиля.
Если у резца предусмотрен передний угол у, то его выполняют после шлифования профиля. В этом случае резец своим основанием устанавливается на координатный стол станка и профиль его шлифуется по увеличенному чертежу, профиль которого построен по пересчитанным размерам профиля изделия.
Если у заготовки резца заранее прошлифован передний угол, то на координатном столе станка резец устанавливается на подкладке, имеющей угол, равный у. При этом передняя грань резца расположится горизонтально в плоскости предмета оптической системы станка. Дуговые салазки шлифовального шпинделя устанавливаются на угол, равный сумме заднего и переднего углов резца. Увеличенный чертеж для обработки профиля такого резца выполняется точно соответствующим профилю изделия, по
Размеры обрабатываемой поверхности, мм:
без перемещения координатного стола . . 10Х 10
при перемещении » » 150X60
Наибольшая высота шлифуемого изделия, мм. . 50
Угол поворота салазок суппорта шлифовальной головки,
О.
продольных.. ……………. ±45
поперечных …………………………………………… ±45
Наибольшее перемещение салазок суппорта, мм:
продольных… 130
поперечных…………………………… 150
Скорость перемещения салазок суппорта шлифовальной головки, мм/мин. От 0,2 до 1; от 4
до 20
Углы поворота дуговых салазок, . . . °:
для шлифования задних углов. . . .’. От 0 до 35
» » боковых » ………. ±10
Длина хода салазок шлифовального шпинделя, мм. . . От 0 до 50
Число двойных ходов салазок шлифовального шпинделя
в минуту…………………………………………………………………………. 45 и 85
Частота вращения шлифовального круга, об/мин. 3500
Наибольший диаметр шлифовального круга, мм 125
Наибольшее перемещение салазок координатного стола, мм:
продольное…………………………….. СО
поперечное……………………………………………………… 150
Наибольшее перемещение координатного стола в вертикальном направлении, мм… . ….. 100
Увеличение оптической системы………………………………………….. 50 : I
Рабочая площадь экрана проектора, мм………………………………… 500Х 500
Мощность электродвигателя привода коробки скоростей
и шлифовального шпинделя, кВт…………………………………………………… 0,6
Частота вращения электродвигателя привода коробки скоростей, об/мин 3000
Мощность электродвигателя привода салазок суппорта шлифовальной головки, Вт 100
Частота вращения электродвигателя привода салазок, об/мин 2000
Габаритные размеры станка, мм. 1485X1000X2000
Масса станка, кг………………………………………………………………………………… 1500