ВНУТРИ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ Внутреннее шлифование

1.1. Общая характеристика внутришлифовальных станков

Внутришлифовальные станки применяют для шли — фования цилиндрических, конических, фасонных, глу­хих и сквозных отверстий, прилегающих к ним плоскостей, наружных цилиндрических поверхностей различных деталей во всех типах производства. Они обладают широкими технологическими возмож­ностями.

На рис. 1.1. показаны схемы шлифования различ­ных поверхностей деталей на внутришлифовальном станке.

В металлообрабатывающей промышленности ис­пользуют большое число моделей внутришлифоваль­ных станков, различающихся назначением, степенью автоматизации, точностью, конструктивным исполне­нием.

По назначению станки подразделяют на универ­сальные, специализированные и специальные. Универ­сальные станки предназначены для обработки изделий различных наименований и типоразмеров. Специали­зированные станки служат для обработки конструк­тивно и технологически подобных изделий. Специаль­ные станки предназначены для обработки одного изде­лия. Они поставляются заказчику полностью оснащен­ными и готовыми к выпуску конкретных деталей с гарантией требуемой производительности и качества изделий.

Модели универсальных и специализированных станков обозначают четырьмя цифрами с добавлением в некоторых случаях букв. Первая цифра указывает на принадлежность станка к определенной группе. Все шлифовальные станки обозначают цифрой 3. Вторая цифра означает тип станка. Так, внутришлифоваль­ные универсальные и специализированные, созданные на базе универсальных, обозначают цифрой 2. Третья и четвертая цифры характеризуют важнейший пара­метр станка. Буква, стоящая после первой цифры, ука­зывает на принадлежность станка к определенной гамме или на модернизацию базовой модели. Буква,

б

ВНУТРИ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ

Рис. 1.1. Схемы шлифования поверхностей детали на внутришли — фовальном станке: сквозного цилиндрического отверстия (/); вну­тренней и наружной торцовых плоскостей (2, 6) глухого цилин­дрического отверстия (3); конического отверстия (4) фаски от­верстия (5); наружной фаски (7); наружной цилиндрической по­верхности (3)

стоящая после четвертой цифры, обозначает класс точ­ности станка или систему управления. Например, модель станка ЗК227В принадлежит к внутришлифо — вальным универсальным станкам гаммы К и точности В с диапазоном обрабатываемых отверстий 20— 100 мм.

Систему числового программного управления стан­ком обозначают буквой Ф с цифрой 1, 2, 3 или 4. Ф1—система управления с цифровой индикацией на табло или экране координат подвижного узла станка. В нее входят устройства для предварительного набора координат обрабатываемого отверстия и для автома­тического перемещения шлифовального круга в задан­ные координаты. Ф2—система позиционного программ­ного управления, позволяющая автоматически переме­щать подвижные узлы станка в точки с заданными координатами, т. е. осуществлять их позиционирова­ние. Траектория движения узла возможна лишь пря­молинейная, вдоль направляющих. ФЗ —система кон­турного программного управления, обеспечивающая произвольную траекторию движения инструмента. Она позволяет автоматически выполнять сложную контурную или объемную обработку. Ф4 — комбини­рованная позиционно-контурная система програм­много управления. Обозначение специального станка состоит из двух букв, означающих завод-изготовитель, и порядкового номера модели. Например, СШ-111 — станок, выпущенный Саратовским станкостроитель­ным заводом им. 60-летия СССР.

По степени автоматизации станки подразделяют на неавтоматизированные, автоматизированные, полу­автоматы и автоматы. Неавтоматизированными счи­таются станки с ручным воздействием на органы управления приводами механизмов. Автоматизирован­ный станок также управляется вручную, но у него автоматизированы отдельные элементы рабочего цик­ла. Полуавтомат оснащен устройством управления и осуществляет однократный автоматический рабочий цикл. Для повторения цикла рабочий должен снять готовую деталь, установить заготовку и запустить ста­нок. Автомат осуществляет многократный автоматиче­ский рабочий цикл без участия рабочего. Для автома­тической смены обрабатываемых изделий исполь­зуются накопители приетаночные, автооператоры или промышленные роботы. Вмешательство рабочего при обслуживании автомата бывает необходимо при сни-

женин качества обработки изделий, когда рабочий производит подналадку станка.

Установлено три класса точности внутришлифо — вальных станков: В, А, С. Станки одинаковых моде­лей, но разных классов точности имеют обычно одина­ковую кинематическую схему и унифицированную кон­струкцию. Различие заключается в точности изготовле­ния станины, стола, бабки изделия, торцового шпин­деля и в нормах точности станков в сборе.

Допуски для станков классов А и С по сравнению с классом В меньше соответственно в 1,6 и 2,5 раза.

Конструктивное исполнение внутришлифовального станка определяется кинематической схемой, которая зависит от формы и размеров изделия и обрабатывае­мого отверстия. Обычно в станках для осуществления процесса шлифования задают четыре движения.

Главное движение резания совершает шлифоваль­ный круг, средняя окружная скорость которого сос­тавляет 35 м/с. Чтобы обеспечить эту или близкую по значению окружную скорость шлифовальный шпин­дель должен вращаться с высокой частотой. При об­работке отверстий небольшого диаметра частота его вращения может превышать 100 000 об/мин.

Скорость резания vK, м/с, определяют по формуле

где Dк — диаметр круга, мм; пк — частота вращения круга, об/мин.

Вращение детали необходимо для перемещения обрабатываемой поверхности относительно шлифо­вального круга. В станках, предназначенных для шли­фования отверстий в громоздких деталях, деталь неподвижна, а круговая подача создается за счет дополнительного так называемого планетарного пере­мещения оси круга по окружности. Скорость круговой подачи относительно невелика, она меньше скорости круга в 60—100 раз и измеряется в м/мин. Ее значе­ние находят по формуле

где Оизд — диаметр обрабатываемого отверстия изде­лия, мм; пИЗд — частота вращения изделия, об/мин.

В станках с неподвижным изделием пИЗд — частота планетарного вращения оси круга, об/мин.

Продольная подача шлифовального круга вдоль образующей отверстия создается за счет возвратно­поступательного движения шлифовальной бабки вместе со столом. Обычная скорость стола 1—7 м/мин. Продольную подачу назначают с таким расчетом, чтобы осевое перемещение круга не превышало его ширины за время одного оборота детали. Продольная подача отсутствует при шлифовании коротких, глухих и фасонных отверстий.

Поперечную подачу осуществляют за счет переме­щения шлифовальной бабки или бабки изделия перпен­дикулярно оси обрабатываемого отверстия. При шли­фовании по методу продольных ходов подачу произво­дят периодически в конце двойного хода стола и за­дают в миллиметрах на двойной ход. При шлифовании по методу врезания поперечное движение совершается непрерывно. В этом случае скорость подачи задают в миллиметрах в минуту. Метод шлифования продоль­ными ходами с периодической подачей обеспечивает большую точность по сравнению с методом шлифова­ния врезанием. Он реализован в универсальных стан­ках. Метод шлифования врезанием как обеспечиваю­щий более высокую производительность реализован во многих автоматах и полуавтоматах специального на­значения. Разновидностью этого метода является шли­фование врезанием с осцилляцией шлифовального кру­га, когда ему задают частые возвратно-поступатель­ные осевые движения в пределах 2—10 мм. Это улуч­шает точность формы шлифуемого отверстия. В про­дольном сечении отверстие получается с прямолинейной образующей, даже при неправильном профиле круга.

Для внутришлифовальных станков характерна горизонтальная компоновка, т. е. горизонтальное рас­положение шлифовального шпинделя и шпинделя изделия. Шпиндель изделия оснащают планшайбой (или патроном), предназначенной для базирования детали по одной из двух схем. По первой схеме доби­ваются центрирования детали за счет соосного распо­ложения обрабатываемого отверстия и шпинделя изделия. Эта схема реализована в универсальных станках. Вторую схему применяют при обработке деталей типа колец на специализированных станках. Вращающаяся деталь в процессе обработки прижи­мается шлифовальным кругом к жестким опорам наружной поверхностью, что обеспечивает одинако­вую толщину стенок кольца.

Вертикальную компоновку имеют карусельно — и координатно-шлифовальные станки. В карусельно­шлифовальных станках, предназначенных для шлифо­вания отверстий, прилегающих к ним торцов и концен­тричных наружных поверхностей вращения крупнога­баритных деталей, шпиндели расположены вертикаль­но. Детали устанавливаются на круглом вращающем­ся столе. Выпускают станки со столом диаметром 1000 мм (модели 3762, ЗН762, ЗН762Ф1), 1600 мм (3H763, ЗН763Ф1) и 2500 мм (ЗН764, ЗН764Ф1). Наи­большая высота обрабатываемой детали 400—1800 мм. Наибольшая частота вращения стола не превышает 20—60 об/мин, наименьшая составляет 2—6 об/мин.

Координатно-шлифовальные станки имеют прямо­угольный стол крестовой конструкции. Деталь, закреп­ленная на столе, неподвижна в процессе шлифования. Все необходимые движения совершаются шпинделем и шлифовальной бабкой. Точные перемещения стола после окончания цикла шлифования позволяют обра­батывать несколько отверстий одной детали, связан­ных точными координатами. На этих станках можно шлифовать отверстия некруглой формы. Это дости­гается перемещением стола в процессе обработки по двум направлениям.

Расширенными технологическими возможностями обладают двухшпиндельные станки. Второй шпиндель обычно предназначен для шлифования наружного торца детали. Он может располагаться параллельно или перпендикулярно внутришлифовальному шпин­делю. В первом случае шлифование ведется торцом круга, во втором — периферией.

Для обработки ступенчатых отверстий применяют станки с двумя внутришлифовальными шпинделями. На двусторонних станках одновременно шлифуют отверстия, расположенные на концах детали, напри­мер в зубчатых блоках. В полуавтомате СШ-102 при­менены два параллельных шпинделя для последова­тельного шлифования беговых дорожек (цилиндриче­ских и сферической) шарошек буровых долот. Бабка изделия перемещается в поперечном направлении в позицию первого или второго шпинделя.

Детали с большим числом обрабатываемых поверх­ностей наиболее эффективно шлифовать на станке с четырехшпиндельной поворотной шлифовальной баб­кой, выполненной по типу револьверной. На рис. 1.2,а показана наладка такой бабки на обработку детали,

Ю

в которой необходимо шлифовать цилиндрические и конические отверстия, внутренний и наружный тор­цы и цилиндрический наружный участок. Три шпин­деля оснащены кругами формы ПП различных раз­меров, а четвертый — чашечным кругом. При необхо­димости одно из гнезд бабки может быть занято го­ловкой измерительного прибора для контроля точно­сти прошлифованных отверстий (рис. 1.2,6).

ВНУТРИ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ

вальными кругами; б — тремя шлифовальными кругами и голов­кой измерительного прибора

 

 

Расширение технологических возможностей и повы­шение производительности одношпиндельных станков возможно за счет оснащения их инструментальными магазинами. На рис. 1.3 приведена схема автоматиче­ской замены инструмента в шлифовальном шпинделе. Двуплечий автооператор 4 по команде от устройства ЧПУ извлекает из шпинделя / оправку 2 с отработав­шим кругом и помещает ее в пустое гнездо инструмен­тального магазина 3. Вторым плечом автооператор захватывает оправку с новым кругом, извлекает ее из магазина и устанавливает в шпиндель. Хвостовик оправки снабжен замком для закрепления в гнезде шпинделя с помощью тяги, проходящей через центра­льное отверстие шпинделя. Автоматическая замена инструмента эффективна и при обработке гладких отверстий в больших партиях деталей. В этом случае магазин заполняют оправками с одинаковыми кру­гами. Эффекта достигают сокращением времени тех­нического обслуживания станка, так как весь цикл замены инструмента длится всего 6 с.

Все вновь создаваемые модели универсальных и многих специализированных внутришлифовальных

ВНУТРИ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Подпись: Рис. 1.3. Схема автоматической замены инструмента в шлифо-вальном станке

станков оснащают устройствами ЧПУ. Это повышает производительность и качество обработки, улучшает условия труда.

ВНУТРИ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *