На универсальных внутришлифовальных станках основным приспособлением является стандартный самоцентрирующий трех кулачковый патрон, устанавливаемый на переднем конце шпинделя бабки изделия через переходную планшайбу. В нем можно быстро закреплять самые разнообразные детали типа тел вращения с разными значениями наружного диаметра. Однако точность центрирования такого патрона сравнительно невысока. Биение кулачков вызывает отклонение от концентричности прошлифованного отверстия с наружным диаметром детали, которое может достигать нескольких сотых долей миллиметра Кроме того, кулачки деформируют нежесткие детали при их закреплении.
Другим стандартным приспособлением, входящим в комплект принадлежностей универсальных станков, является четырехкулачковый патрон с независимым перемещением кулачков. Этот патрон более
универсален, так как позволяет закреплять детали различной конфигурации, а не только тела вращения. Но установка детален в нем отнимает много времени из-за обязательной выверки по индикатору оси обрабатываемого отверстия. При этом каждый из четырех кулачков приходится передвигать отдельно.
Для закрепления деталей цилиндрической формы применяют цанговые патроны, обеспечивающие более высокую точность центрирования, чем кулачковые патроны. На рис. 1.25 показана одна из конструкций цангового патрона для базирования детали по отверстию.
К планшайбе 2 прикреплена цанга 3 с тремя прорезями. В прорези вставлены клинья 4, опирающиеся на поверхность конуса 6, соединенного с тягой /. При движении тяги влево клинья плотно прижимаются к поверхности отверстия детали 5. Центрирующий диаметр цанги и ее опорный поясок шлифуются на станке «по месту», что исключает их биение.
Детали, не имеющие удобной поверхности для закрепления описанными выше устройствами, шлифуют в единичном и мелкосерийном производстве на п ланів а й б е. Они базируются торцом по лицевой плоскости планшайбы, снабженной пазами. В пазы вставляют прихваты, прижимающие детали к планшайбе. В этом случае обязательна выверка по индикатору оси каждого обрабатываемого отверстия. В таком приспособлении можно обрабатывать многоосные, а также неуравновешенные детали. Для их уравновешивания на планшайбе устанавливают противовесы. Шлифование деталей на планшайбе позволяет достигать большей в сравнении с патронами перпендикулярности оси обрабатываемого отверстия базовому торцу детали.
Сократить до минимума вспомогательное время на установку и закрепление деталей позволяют магнитные патроны, применяемые при обработке колец и подобных деталей. Одна из конструкций маг
нитного патрона показана на рис. 1.26. Неподвижный корпус / крепят винтами к передней стенке бабки
изделия станка. В кольцевой проточке корпуса размешена электрическая катушка 4, к которой ток поступает по проводу 3. Зазоры между корпусом и катушкой залиты эпоксидной смолой. На переднем конце шпинделя станка закрепляют переходник 2, несущий сменную планшайбу 5.
Рнс. 1.26. Магнитный патрон Магнитный поток, создаваемый катушкой, преодолевает воздушный зазор между корпусом и планшайбой и, проходя по ее полюсам, замыкается на изделии 6. Положение детали на плоскости планшайбы задают штифтами или упорами. Каждая сменная планшайба пригодна лишь для определенного диапазона диаметров обрабатываемых деталей. Базовый торец детали должен перекрывать полюса магнитопровода. При установке новой планшайбы ее рабочую плоскость шлифуют в собранном виде для уменьшения торцового биения. Таким приемом можно снизить биение до 0,004 мм и менее, что соответственно будет уменьшать отклонение от перпендикулярности оси обрабатываемого отверстия к базовому торцу детали, установленной на планшайбе.
В серийном производстве широко применяют мембранные патроны, один из которых показан на рнс. 1.27. К корпусу 1 привернута мембрана 2— упругая стальная пластинка, несущая три кулачка.
Кулачки состоят из постоянной 3 и сменной 4 частей. Чтобы развести кулачки, достаточно прогнуть мембрану толкателем 10, который проходит внутри шпинделя и управляется механизмом гидрозажима, установленным на заднем конце шпинделя.
Обрабатываемое зубчатое колесо 6 зажимают ролики 5, входящие во впадины между зубьями. Торцом колесо опирается на упоры 7, которые, как и ролики, несут на себе фланец 8. Последний держится на трех опорах 9, ввинченных в корпус. Торцы опор, к которым прилегает фланец, шлифуют «по месту». Затем привинчивают фланец и шлифуют опорные площадки упоров. Прижимные поверхности кулачков расшлифовываюг при разведении кулачков толкателем на величину 0,5 мм от исходного положения. Чтобы обеспечить точное базирование зубчатого колеса, прижимные ролики должны самоустанавли — ваться в его впадинах. Для этого их устанавливают во фланце шарнирно и делают гибкими. В данной конструкции они свиты из проволоки. Детали, имеющие цилиндрическую базовую наружную поверхность, зажимают кулачками.
Для установки конических зубчатых колес применяют рычажные патроны (рис. 1.28).
Патрон состоит из корпуса / с фланцем 3. Обрабатываемое колесо 5 базируется впадинами на три шарика 6, положение которых вдоль оси патрона определяют опоры 7, запрессованные во фланец. Шарики должны находиться на равных расстояниях от оси патрона, что обеспечивает точность сепаратора 4, в гнезда которого они помещены. К шарикам обрабатываемую деталь прижимает рычажный механизм, состоящий из крестовины 2 и трех рычагов с прихватами 8. Закрепление происходит, когда шток механизма гидрозажима, соединенный с крестовиной через втулку 12, движется влево. При обратном движении скошенные участки рычагов зам тут за упоры 10, пружины 11 разведут рычаги 9 и деталь будет раскреплена. Точность патрона достигается шлифованием «по месту» гнезда для сепаратора и плоскостей опор 7.
Для закрепления деталей с базированием по наружному диаметру и торцу применяют мембранно-рычажные патроны. Одна из конструкций такого патрона представлена па рис. 1.29. К корпусу 1 прикреплены фланец 2 и мембрана 3, несущая три кулачка 4. В отверстия мембраны проходят опоры 8, которые служат для установки на фланце базового кольца 7. Внутри патрона размещена крестовина 14 с тремя рычагами 10, на концах которых укреплены клеммовыми зажимами прихваты 9. Крестовина посажена на втулку 12, сцентрированную во фланце по посадке с зазором. Зажим изделия 6 происходит прихватами от действия шести пружин сжатия 13 общим усилием 1500—2000 Н. Для центрирования и закрепления
косозубых шестерен кулачки патрона оснащают клиновыми зубьями 5, входящими во впадины зубчатого колеса. Для этого их развертывают на угол, равный углу наклона зубьев шестерни. Раскрепление обрабатываемой детали производит толкатель, проходящий сквозь отверстие шпинделя бабки изделия и входящий своим концом в отверстие втулки 12. При движении вправо втулка вначале заставляет двигаться крестовину, которая сжимает пружины и поворачивает рычаги 10 в шарнирных подшипниках 11. Прихваты отходят от торца детали. При дальнейшем движении втулка доходит до мембраны и выгибает се, отчего расходятся кулачки и освобождают деталь.
Отверстия в длинных деталях шлифуют с помощью люнетов, являющихся принадлежностью станка. Наладка станка на обработку отверстия в детали |
«шпиндель» показана на рис. 1.30, о. Люнеты 4 устанавливают на станине станка, добиваясь их соосного расположения с помощью специальной оправки. Обрабатываемую заготовку 7 базируют цилиндрической и конической шейками в отверстиях биметаллических вкладышей 5 и 6. Отверстия вкладышей пригоняют по поверхностям изделия с зазором 0,02 мм. Крутящий момент от шпинделя к заготовке передают гибким валиком 2, изготовленным из проволоки диаметром 4—6 мм длиной 300 мм. Соединение происходит через планшайбу / и поводок 3, закрепляемый клем — мовым зажимом на конце обрабатываемого вала. Гибкая связь заготовки со шпинделем станка позволяет
компенсировать некоторое несовпадение осей изделия и шпинделя бабки изделия, что дает возможность шлифовать конические отверстия без разворота бабки изделия.
Чтобы получить конусность, ось люнетов смещают на требуемый угол от оси шпинделя бабки изделия.
На рис. 1.30,6 показан другой вариант соединения обрабатываемой детали со шпинделем бабки изделия. Заготовки базируют по узкому пояску кольца 3, сжимаемого четырьмя регулировочными винтами 2 планшайбы 1. При таком шарнирном соединении заготовки со шпинделем достаточно одного люнета.