Оснастка для круглошлифовального станка

Приспособления для токарных и круглошлифовальных станков

На токарных и круглошлифовальных станках находят применение кулачковые самоцентрирующие патроны, поводковые, цанговые, мемб­ранные патроны, центры, оправки различных конфигураций.

Кулачковые самоцентрирующие патроны предназначены для уста­новки заготовок на токарных станках. Конструкция патрона обеспечивает в процессе закрепления заготовки её центрирование по оси вращения (рис. 1.71).

В конструкцию патрона входят сменные кулачки 1, которые жестко

крепятся к постоянным кулачкам 3. Способ крепления кулачков зависит от области применения патрона. В массовом производстве, где смена продукции осуществляется не очень часто, кулачки центрируются шпонкой 2 и жестко крепятся болтами. При использовании патронов на станках с ЧПУ в единичном и серийном производствах, приходится чаще осуществ­лять смену кулачков и поэтому используется ряд способов быстрого креп­ления кулачков:

1. Крепление за счет подвижной шпонки. Для этого в постоянном кулачке выполняется точный Т- образный паз, в который помещается шпонка. Крепление осуществляется болтами, за счет сил трения на по­верхностях А и Б сменный кулачок удерживается от смещения (рис. 1.72а)

Рис. 1.71 Схема самоцентрирующего патрона

2. Крепление эксцентриковыми втулками с кольцевыми канавками (рис. 1.726). В постоянном кулачке 1 выполняется плоскость в которую помещается эксцентриковая втулка, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые трапециидальные канавки. Втулка 2 установлена на осьЗ с эксцентриситетом е превышающим профиль канавок (е/2)>h. При контакте канавок втулки с канавками сменного кулачка происходит зажим сменного кулачка и он жестко соединяется с постоянным. При повороте на 180 градусов канавки расцепляются и сменный кулачок может свободно перемещается в направляющих типа ласточкина хвоста вдоль посто­янного кулачка. Таким образом осуществляется быстрая настройка по­ложения сменных кулачков на разные размеры закрепляемых заготовок (рис.1.72.6).

1-постоянный кулачок, в котором выполнена полость П под эксцен­триковую втулку и направляющие типа ласточкина хвоста Л под смен­ный кулачок.

2-втулка с эксцентриситетом е относительно оси вращения 3 и кольцевыми канавками на наружном диаметре типа резьбы.

4-сменный кулачок который имеет плоские канавки того профиля, что и на втулке и направляющие типа ласточкина хвоста.

5 — центральная втулка, которая связывает зажимной механизм пат­рона с силовым приводом устанавливаемым на заднем конусе шпинделя.

6-корпус патрона, выполненный в виде диска, в передней части которого сделаны направляющие под кулачки, а в задней — коническое от­верстие для центрирования патрона на шпинделе станка (отверстие D H5 .Н6). Три отверстия диаметром d служат для крепления к корпусу с по­мощью болтов.

7-крышка, предохраняющая внутренние полости от грязи и струж­ки.

а) б)

Рис. 1.72 Схема крепления сменных кулачков

Для черновых баз Для чистовых баз

Рис. 1.73 Виды рабочих поверхностей

По количеству кулачков самоцентрирующиеся патроны выполня­ются с двумя или тремя кулачками. У двух кулачковых патронов рабочая поверхность сменного кулачка выполняется в виде призмы; у трехкулач-ковых в виде дуги окружности с кольцевыми канавками. Форма рабочей поверхности сменного кулачка зависит от вида технологической базы.

Постоянные кулачки имеют следующую конструкцию (рис. 1.74)

Рис. 1.74 Схема постоянного кулачка

1 — шпонка для центрирования сменного кулачка;

2-точный паз для присоединения рычажного зажимного механизма;

3 — Т-образная направляющая для направления кулачка в патроне. Может выполнятся в двух вариантах. С одинарной направляющей и двойной.

4 — Отверстия для крепления сменного кулачка.

В патронах с клиновым зажимным механизмом постоянный ку­лачок имеет Т — образную направляющую в нижней части для соединения с центральной втулкой.

В кулачковых само центрирующих патронах (рис. 1.71) наибольшее применение получили рычажные и клиновые зажимные механизмы.

Большинство зажимных механизмов приспособлений являются механизмами усилителями, которые характеризуются передаточным отношением по силе i_c i_c=W/Q, (1.44)

где W — усилие зажима

Q — исходное усилие, создаваемое силовым приводом.

Передаточное отношение по силе клинового зажимного механиз­ма определяется:

где α — угол скоса клина;

φ и φ1 -углы трения, определяемые φ = arctg f,

f- коэффициент трения при f= 0,1, сталь по стали полусухое трение φ = 5°43″-6°. φ = arctgf1 -6°. При α 1 Справочник под редакцией Б.Н.ВардашкинаТ2_? с. 175.

Патроны мембранные предназначены для установки заготовок по наружной или внутренней цилиндрической поверхности. В большинстве конструкций патронов зажим заготовки осуществляется за счет силы упругости круглой мембраны. Для этого перед установкой заготовки мембрану деформируют усилием Q от силового привода для того, чтобы создать зазор между установочными элементами и заготовкой. После установки заготовки усилие Q снимается и мембрана силами упругости закрепляет заготовку.

Рис. 1.83 Мембранный патрон

2 — кулачки, жестко прикрепленные к мембране;

3 -круглая мембрана;

4 — корпус патрона, монтируемый на шпиндель станка; Патроны мембранные относятся к самым точным патронам и

обеспечивают точность центрирования в пределах 0.00З.. .0,005мм. Приме­няются на чистовых операциях при обработке зубчатых колес, деталей типа втулок и т. д.

Центры, применяемые на токарных и круглошлифовальных стан­ках, подразделяются на две группы: центры упорные (жесткие) и центры вращающиеся.

Центр упорный состоит из рабочей частя 1 и хвостовика 2 . Рабочая часть имеет форму конуса с углом 60°+30’и закалкой до HRC 50. 60, либо из твердого сплава марок ВКЗ, ВК4. Рабочая часть может иметь различную конструкцию: срезанный центр для обеспечения подхода инструмента (полу центр); упорный для обработки заготовок с большим диаметром Центрового отверстия или пустотелых заготовок и т.д. Хвостовик имеет форму полого конуса -конус Морзе № 0,1,2. или конусов 1:10,1:7.

Центр упорный Срезанный С укороченнной РП

Рис. 1.84 Конструкции центров

Основным точностным показателем является несоосность рабо­чего конуса и хвостовика. Величина несоосности зависит от группы точ­ности центров: для нормальной-0,01мм,повышенной-0,005мм. Центры можно применять при частоте вращения заготовки не более 400 об/мин.

Вращающийся центр состоит из центровика 1, изготовленного из закаленной стали, подшипникового узла 2 включающего радиальные и упор­ные шарикоподшипники и корпус. Корпус обычно выполняется за одно це­лое с хвостовиком имеющим конус Морзе для крепления на станке. В пе­редней части корпуса размещается крышка 4 с уплотнением. Допустимая частота вращения до 3000 об/мин. Точность ниже чем у жестких центров. Оправки, используемые на станках осуществляют базирование и закрепление заготовок по точно обработанному отверстию в заготовке и по конструкции разделяются на жесткие и разжимные.

Рис. 1.85 Центр вращающийся

Жесткие изготавливаются следующих конструкций центровые конические, центровые, шлицевые, зубчатые и т.д. Оправки центровые конические применяются на круглошлифовальных станках при выполнении

точныхработ. Заготовка базовым отверстием устанавливается на повер­хность оправки с малой конусностью (1:1000,1:500) и удерживается за счет трения. Сама оправка на станке устанавливается на жесткие центры и вращаетсяс помощью поводкового патрона.

Рис. 1.86 Оправка центровая

Оправки разжимные работают в комплекте с силовым приводом

и осуществляют базирование по точно обработанному отверстию в заго­ловке закрепление с силой W. Применяются следующие конструкции разжимных оправок.

Рис. 1.87 Оправка кулачковая

Оправка кулачковая включает детали:

1- многоскосый клин, расположенный по оси оправки и связанный с силовым приводом;

2 — кулачки (плунжеры) осуществляющие базирование и закрепле­ние заготовки;

3 — кольцевая пружина, поджимающая кулачки к клину;

4 — корпус патрона;

5 — ограничитель хода клина.

По способам крепления оправки в шпинделе станка различают:

1 — оправки кулачковые шпиндельные (ГОСТ 17528-72) имеют хвос­товик в виде конуса Морзе, которым она устанавливается в коническое от­верстие шпинделя;

2 — оправки кулачковые фланцевые (ГОСТ 17530-72) имеют в кор­пусе коническое отверстие, которым она устанавливается в выступ шпин­деля и крепится болтами.

Оправка работает следующим образом. При приложении силы Q к клину, создаваемой силовым приводом он (клин) перемещается вдоль оси оправки и вместе с ним перемешаются в радиальном направлении ку­лачки, создавая силу зажима W. Базовое отверстие должно быть обработано не грубее 14 квалитета. Точность центрирования 0.05 ..0,1мм.

Рис. 1.88 Оправка с обратной цангой

Оправка разжимная с цангой состоит из: 1- цанга, имеющая ци­линдрическую рабочую поверхность и внутреннюю коническую поверх­ность; 2 — шток, связанный с силовым приводом; 3 — корпус оправки.

При приложении к штоку усилия О цанга скользит по конусу кор­пуса и упруго деформируясь в радиальном направлении и центрует и закрепляет заготовку. Базовое отверстие должно быть обработано по 14 квалитету, точность центрирования 0,05. 0,2мм. Кузнецов Ю.И. ‘Конструк­ции приспособлений для станков с ЧПУ М. Высшая школа 1988г.

Оправка с упругими элементами состоит из деталей: 1 — набор уп­ругих элементов в виде тарельчатых пружин, при сжатии их наружный ди­аметр увеличивается на ОД. 0,4мм и происходит центрование и закреп­ление заготовки; 2 — шток, связанный с силовым приводом; 3 — корпус оп­равки, устанавливаемый на шпиндель станка. Точность центрования до 0,01 . 0,02мм. Расчет: Уткин Н.Ф. Приспособления для механической об­работки 1 1983г.[1]

Рис. 1.89 Оправка с упругими элементами

Оправка с гидропластмассой позволяет повысить точность цент­рирования до 0_,003. 0,005мм.

Рис. 1.90 Оправка с гидропластиком

Включает детали: 1 — втулка с тонкой цилиндрической стенкой, ко­торая может упруго деформироваться при давлении упругой среды; 2 — гидропластмасса — упругая среда способная передавать гидростатическое Давление и имеющая вязкость которая не позволяет ей вытекать через ма­лые зазоры: 3 — плунжер, связанный с силовым приводом; 4 — корпус отправки.

При нажатии плунжером на гидропластмассу участок /_к втул­ки упруго деформируется и точно центрует и закрепляет заготовку. Зазор Для установки заготовки не должен превышать 0,05мм.

Оснастка для шлифовальных станков

В зависимости от типа шлифовального станка станочные приспособления значительно отличаются по своим конструкциям. Рассмотрим универсальную оснастку для круглошлифовальных и илоскошлифовальных станков.

Приспособления для центровых круглошлифовальных станков подразделяются на следующие группы: приспособления для обработки в центрах, поводковые устройства, шлифовальные оправки.

При шлифовании в неподвижных центрах заготовку устанавливают в центрах передней и задней бабок (рис. 4.21, а). Упорные центры имеют конический хвостовик, который входит в отверстия передней и задней бабок. Рабочий конец центра шлифуют на конус с утлом при вершине 60°, он входит в центровые отверстия на торце заготовки и поддерживает ее во время обработки. Размеры применяемых упорных цен тров с тандартизованы.

Рис. 4.21. Схема установки заготовки в центрах круглошлифовального станка (а) и формы центровых отверстий (б)

Для установки заготовки на ней делают центровые отверстия. На рис. 4.21, б показаны три формы центровых отверстий: без предохранительного конуса, с предохранительным конусом, с выпуклой образующей. Большие погрешности в форме заготовки при обработке ее в упорных центрах происходят из-за погрешности выполнения центровых отверстий.

Наиболее простое поводковое устройство для передачи вращательного движения заготовке — винтовой хомутик (рис. 4.22, а), установка и закрепление которого требуют много времени. Поводковые винтовые хомутики имеют один поводок, поэтому форма заготовки в поперечном сечении искажается и деталь получается некруглой.

Для сокращения времени применяют поводковые патроны для резьбовых концов шпинделей (рис. 4.22, б), позволяющие шлифовать заготовку за одну установку. Корпус 3 такого патрона навертывают на шпиндель 2 передней бабки. Закрепленный винтом 5 качающийся поводок 1 входит во вспомогательное отверстие 6 заготовки и передает ей вращательное движение. Передний центр 4 срезан. Такой патрон можно применять только для заготовок диаметром не менее 40 мм.

На рис. 4.22, в приведена схема хому тика с двумя поводками. Такая конструкция позволяет устранить погрешность одноповодковых хомутиков. В кольцевом зазоре между корпусом 8 и крышкой 7 расположены шарики 13, рычаги 10 и 15, нажимные сухари 12 и 14. Эксцентрик 11, установленный на кривошипе 9, служит для зажима заготовки, которая центрируется призмой, расположенной в корпусе 8. Поворотом кривошипа 9 эксцентриситет увеличивается или уменьшается, что дает возможность использовать хомутик для определенного диапазона диаметров заготовок. Заготовку 17 с хомутиком устанавливают в упорных центрах, а планшайбу приводят во вращательное движение. Поводковый палец нажимает на рычаг 10, передающий усилие нажимным сухарям 12 и 14, шарикам 13 и рычагу 15, который прижимается к поводковому пальцу. Поэтому окружное усилие делится на равные части между обоими хвостовиками и горизонтальные составляющие взаимно уравновешиваются как направленные в разные стороны.

Рис. 22. Поводковые устройства для шлифовальных станков

Заготовки с большими отверстиями шлифуют на шлифовальных оправках, которые устанавливают в упорные центры. Центровые отверстия у оправок должны быть закалены и тщательно обработаны. Шлифовальные оправки бывают жесткими, разжимными, раздвижными и с гидропластовым зажимом.

Рис. 4.23. Конструкции оправок для шлифовальных станков

Жесткие оправки показаны на рис. 4.23. Заготовку 4 (рис. 4.23, а) надевают на оправку со стороны ее приемного конуса 1, продвигают по цилиндрической части 2 и заклинивают на конусе 3. Перемещение заготовки осуществляется по конусу 3. Если отверстие заготовки неточно, то ее закрепляют по торцу. При обработке коротких заготовок на одну оправку можно насадить несколько заготовок (рис. 2.23, б), закрепив их гайкой. Если диаметр гайки меньше диаметра отверстия заготовки, то под гайку подкладывают разрезную шайбу (рис. 4.23, в). При обработке тонкостенных заготовок применяют разжимные цанговые оправки (рис. 4.23, г). Цанга 6 с продольными прорезями, перемещаясь с помощью гайки 9 по конусу 7, упруго разжимается и закрепляет заготовку 8. Штифт 10 удерживает ее от поворота, а гайка 5 служит для разжима при снятии обработанной детали.

Для обработки коротких деталей применяют раздвижные консольные шариковые оправки (рис. 4.23, _д, то обработанную деталь можно беспрепятственно снять и установить новую заготовку. После отвода штока и прекращения действия силы Р кулачки вместе с зажимными винтами стремятся вернуться в первоначальное положение до диаметра D_B. Однако для обеспечения зажима заготовки диаметр D_B, шлифуется в размер несколько меньше ?>_дет (порядка 0,1 мм), чем достигается надежный зажим заготовки вследствие упруг их деформаций.

Рис. 4.24. Мембранные патроны для внутришлифовальных станков

Приспособления для плоскошлифовальных станков — это электромагнитные и магнитные плиты разных типов и размеров. Заготовка плотно прижимается к магнитной плите базовой поверхностью. Для работы электромагнитных плит необходим постоянный ток, поэтому у станков устанавливают генераторы, преобразующие переменный ток в постоянный. Одно из преимуществ электромагнитных плит по сравнению с магнитной оснасткой других видов состоит в том, что при их использовании можно регулировать силу пригяжения заготовки в зависимости от режима обработки, меняя силу тока. Электромагнитные плиты обеспечивают надежное и быстрое закрепление заготовок. После шлифования обработанную деталь необходимо снять с плиты и устранить остаточную намагниченность.

В отличие от электромагнитных магнитные плиты, применяемые на плоскошлифовальных станках, не нуждаются в источнике энергии. Полюсами в них служат постоянные магниты из никель-алюминиевого сплава, намагниченные на электрических установках.

Верхняя часть магнитной плиты (рис. 4.25, а) выполнена из железных пластин 1 и 2 с немаг нитными прослойками 3 между ними. Сильные постоянные магниты 5 можно перемещать, попеременно замыкая их на железные пластины и закрепляемую заготовку 6. На рис. 4.25, б показано положение магнитов при закреплении заготовки б, а на рис. 4.25, в — во время ее снятия и установки. Переключение магнитов производят рукояткой 4. Нижнюю часть плиты закрепляют на столе станка прихватами и болтами.

Рис. 4.25. Устройство магнитных плит для плоскошлифовальных станков

Кроме магнитных и электромагнитных плит для закрепления шлифуемых заготовок применяются лекальные тиски, универсальные прижимы, установочные планки и плиты и т. и.

Лекальные тиски отличаются от машинных тисков точностью изготовления и возможностью кантования. Их боковые поверхности параллельны друг другу и перпендикулярны к основанию. Для закрепления тисков предусматривают резьбовые отверстия. Чаще их крепят на магнитной плите. Тиски изготовляют из стали, закаливают и шлифуют со всех сторон.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

На круглошлифовальных станках в большинстве случаев деталь устанавливается на неподвижных центрах. На рис. 1, а приведена форма центрового отверстия с прямолинейной образующей несущего конуса. Точность установки детали при обработке зависит от точности формы и положения упорных центров станка и несущих поверхностей центровых отверстий детали (или оправки). При несовмещении осей конусов и погрешностей их формы неизбежно возникает неполное прилегание несущих поверхностей отверстий детали к упорным центрам станка, что вызывает неравномерный их износ и неплавное вращение из-за скачкообразного характера пространственного перемещения детали что приводит к погрешностям формы обрабатываемых поверхностей. Лучшие результаты достигаются при центровых отверстиях; с выпуклой образующей. Достоинства центровых отверстий такой формы — нечувствительность к угловым погрешностям, лучшее удержание смазки, снижение погрешности установки и повышение точности обработки. Однако и при них не устраняются погрешности, возникающие при несовмещении осей центровых отверстий детали и центров станка. Эти погрешности устраняются при сферической форме упорных центров станка, так как два сферических центра всегда соосны, зона контакта центров станка и центровых отверстий детали в процессе обработки сохраняется постоянной, а ее форма и размеры остаются неизменными.

Рис. 1. Формы центровых отверстий

Характерная особенность установки детали на сферические упорные центры станка заключается в том, что деталь совершает в пространстве простое вращательное движение вместо сложного скачкообразного движения при установке на конические упорные центры. Такие центры исключают возможность точечного контакта. Сферические центры обладают повышенной стойкостью и хорошей смазываемо-стью — капиллярный эффект способствует удержанию смазки у площадки сферической поверхности.

Для передачи вращательного движения шпинделя станка к детали, установленной в центрах, применяется поводковый хомутик. Одним из источников возникновения погрешностей формы в поперечном сечении детали является широко применяемый одноплечевой поводок, передающий крутящий момент от станка к детали» Снижение некруглости детали можно достичь применением торцовых поводковых устройств. На рис. 2 изображена поводковая планшайба, установленная на круглошлифовальном станке. Устройство имеет не менее двух ведущих кулачков. На одном из торцов детали выполняют несколько поводковых углублений в виде клиновых канавок или конусных углублений. Ведущие кулачки, рабочая часть которых соответствует форме поводковых углублений, входят в поводковые углубления детали и через их поверхность передают крутящий момент от станка. Точность расположения поводковых углублений друг относительно друга и относительно центрового отверстия достигается выдавливанием последнего одновременно с поводковыми углублениями одним инструментом.

Рис. 2. Торцовое поводковое устройство

Применение торцовых поводковых устройств одновременно обеспечивает снижение затрат вспомогательного времени, создает возможность обработки детали по всей длине без перезакрепления. Обработка деталей с установкой на сферических упорных центрах станка обеспечивает повышение точности формы деталей по сравнению с обработкой на конических упорных центрах станка. Повышение точности формы деталей достигается за счет исключения влияния неточностей взаимного положения центровых отверстий детали и взаимного положения центров станка. При передаче крутящего момента от станка детали посредством торцовых поводков также способствует повышению точности формы детали благодаря симметричному приложению окружного усилия.

Рис. 3. Жесткие оправки:
а — установка по конусу, б — с закреплением по торцу, в — с подкладной шайбой

На шлифовальных станках детали часто устанавливаются на оправке —центровой и консольной. Оправки подразделяются на жесткие, разжимные, с раздвижными элементами, с гидравлическим или гидропластовым разжимом. Жесткие оправки показаны ка рис. 65. Деталь надевают на оправку со стороны приемного конуса, продвигают ее по цилиндрической части и заклинивают на конусе, для чего ударяют левым торцом оправки о деревянную подкладку. Если отверстие детали неточно, то ее закрепляют по торцу. При обработке коротких деталей на одну оправку можно насадить несколько деталей, закрепив их гайкой. Если диаметр гайки меньше диаметра отверстия обрабатываемых деталей, под гайку подкладывают разрезную шайбу. Для освобождения детали гайку слегка ослабляют, шайбу удаляют, а деталь снимают с оправки через гайку. У таких оправок резьба выполняется с крупным шагом. Конусность оправки зависит от длины детали. Чем длиннее отверстие, тем меньше должна быть конусность оправки, и наоборот. Это облегчает закрепление и снятие детали. В целях сокращения вспомогательного времени при работе используют две оправки. В то время как на одной ведется обработка, на другой закрепляют детали.

Разжимные оправки. При обработке тонкостенных деталей применение жестких оправок может вызвать искажение формы деталей, в этих случаях применяют разжимные оправки. У цанговых оправок цанга с продольными прорезями, перемещаясь с помощью гайки по конусу, упруго разжимается и закрепляет деталь. Штифт удерживает ее от поворота, а гайка служит для отжатия при снятии детали.

Раздвижные оправки. На рис. 5 показана консольная шариковая оправка для коротких деталей. В сепараторе имеется шесть отверстий с шариками диаметром 6— 10 мм, находящимися в контакте с конусом корпуса оправки. Осевое перемещение сепаратора в оправке производится винтом через скользящую втулку, к которой прикреплен сепаратор. При перемещении и раз-движении шариков деталь центрируется и одновременно поджимается к осевому упору. Для точного центрирований необходимо, чтобы шарики не отличались по диаметру больше, чем на 2 мкм, а установочный и центрирующий конусы были соосны. На шариковых оправках можно зажимать детали с разницей в диаметре до 5 мкм.

Оправки с гидравлическим или гидрапластовым зажимом. Оправки легче приспособить к неточностям формы отверстия, в результате чего точнее центрируется деталь. В такие оправки зажимают деталь вследствие деформирования тонкостенного цилиндра, находящегося под равномерным давлением изнутри. Для создания давления используется жидкость или пластмасса. Оправки подразделяются на два типа: А и Б. Тип А для диаметров 20— 40 мм, тип Б—свыше 40 мм. На корпус напрессована втулка центрирующая втулка, которая стопорится винтом. Пространство между корпусом и втулкой заливается гидропластом. Усилие зажима передается плунжером через винт. В оправках типа А есть отверстие для выхода воздуха, которое перекрывается прокладкой и винтом. Точность центрирования оправки с гидропластом зависит от точности изготовления корпуса и втулки.

Рис. 4. Разжимная оправка

Рис. 5. Раздвижная оправка

Рис. 6. Оправки с гидропластом

Рис. 7. Самозажимный плавающий патрон

Патрон с роликовым зажимом. Патрон служит для зажима цилиндрических деталей по наружной поверхности. Корпус патрона имеет фланец с центрирующим пояском и отверстиями для крепления станка к планшайбе. Рабочая часть патрона имеет наружную конусную поверхность и строго концентричное с пояском отверстие, в которое вставляется обрабатываемая деталь. Зажимное кольцо расточено на конус в соответствии с конусностью корпуса. Между корпусом и зажимным кольцом находится сепаратор с роликами, расположенными под небольшим углом к оси патрона. Для предохранения роликов от грязи и жидкости с обеих сторон сепаратора предусмотрены фетровые кольца, удерживаемые металлическими разрезными кольцами. Эти же кольца, между которыми заключен (с некоторым зазором) сепаратор, препятствуют самопроизвольному снятию зажимного кольца.

Технология обработки заготовок на круглошлифовальных станках

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Наружное круглое шлифование заготовок типа тел вращения на центровых станках можно осуществить продольными рабочими ходами, врезанием и комбинированно (рис. 7.14).

При шлифовании с продольными рабочими ходами (рис. 7.14, а) шлифуемая заготовка 2, вращаясь в неподвижных центрах, совершает продольное перемещение вдоль своей оси со скоростью v_Snp (мм/мин). В конце двойного или каждого хода шлифовальный круг 1 перемещают в направлении, перпендикулярном оси шлифуемой заготовки 2, на установленную глубину шлифования.

Этот способ целесообразно применять для шлифования заготовок с цилиндрической поверхностью значительной длины. Глубину шлифования рекомендуется выбирать не более 0,05 мм на ход стола. При чистовом шлифовании глубина шлифования еще меньше.

Глубинное шлифование (рис. 7.14, б) как разновидность шлифования с продольной подачей круга применяют при обработке жестких коротких заготовок со снятием припуска до 0,4 мм за один проход. Основную работу резания выполняет коническая часть круга, а его цилиндрическая часть только зачищает обрабатываемую поверхность заготовки.

Глубинное шлифование можно рассматривать как разновидность обдирочного шлифования. Обработку производят с большими глубинами (свыше 5 мм), с малыми скоростями продольных подач (100. 300 мм/мин), в основном за один рабочий ход стола. Под обдирочным шлифованием понимают обработку, предназначенную для удаления с заготовки дефектного слоя материала после литья, ковки, штамповки, прокатки и сварки.

Врезное шлифование (рис. 7.14, в) применяют при обдирочном и чистовом шлифовании цилиндрических заготовок. При чистовом шлифовании в отличие от обдирочного преследуют цель достичь необходимых формы и параметра шероховатости шлифуемой поверхности. Шлифование производят одним широким кругом, высота которого на 1,0. 1,5 мм больше длины шлифуемой поверхности. Заготовка не имеет движения продольной подачи; движение поперечной подачи шлифовального круга на заданную глубину производят непрерывно или периодически. Для получения поверхности с меньшими отклонением формы и шероховатостью шлифовальному кругу сообщают дополнительное осевое колебательное (осциллирующее) перемещение (до 3 мм) влево и вправо.

Этот способ обработки заготовки имеет следующие преимущества по сравнению со способом шлифования с продольными ходами:

• движение подачи круга производится непрерывно;
• можно шлифовать фасонные заготовки профилированным шлифовальным кругом;
• на шпиндель станка можно устанавливать два или три шлифовальных круга и шлифовать одновременно несколько участков заготовки.

Недостатки способа врезания:

• вследствие высокой производительности выделяется большое количество тепла;
• круг и заготовка нагреваются сильнее, чем при обычном шлифовании, поэтому шлифование необходимо осуществлять с обильным охлаждением;
• необходимо часто править круг из-за быстрого искажения его геометрической формы.

При комбинированном шлифовании (рис. 7.14, г) сочетается шлифование с продольными ходами и врезанием. Этот способ применяют при шлифовании длинных заготовок. Вначале шлифуют один участок вала при движении поперечной подачи круга, затем соседний с ним участок и т.д. Края участков при шлифовании перекрывают друг друга на 5. 10 мм, однако обработанная поверхность получается ступенчатой. Поэтому на каждом участке снимают неполный припуск. Оставшийся слой (0,02. 0,08 мм) снимают двумя-тремя продольными ходами с увеличенной скоростью.

Устройства для установки и закрепления кругов на круглошлифовальных станках аналогичны устройствам, используемым для кругов таких же диаметров на плоскошлифовальных станках.

Устройство для установки и закрепления заготовок на круглошлифовальных станках показано на рис. 7.15.

Задний центр 3 и передний центр 6 — невращающиеся. Ось шлифовального круга 1 при обработке цилиндрической поверхности заготовки параллельна оси центров станка. Центр 6 установлен в шпинделе 5 передней бабки станка. Вращение от электродвигателя через шкив 7 клиноременной передачи передается заготовке 2 с помощью поводкового диска 4, пальца 8 и хомутика 9. На торцах заготовки выполнены специальные центровые отверстия (рис. 7.16). Конические поверхности этих отверстий при установке заготовки совмещаются с коническими поверхностями центров передней и задней бабок станка.

В некоторых случаях применяют центровые отверстия с предохранительной выточкой (рис. 7.16, а) или с криволинейной дугообразной образующей несущего конуса (рис. 7.16, б). Преимуществами центровых отверстий такой формы или сферических (рис. 7.16, в) являются их нечувствительность к угловым погрешностям, лучшее удержание смазки, снижение погрешностей установки и повышение точности обработки. Заготовки, имеющие отверстия или выточки на торце диаметром более 15 мм, обрабатывают в грибковых («тупых») центрах.

Если заготовку перед шлифованием подвергают термической обработке, то центровые отверстия перед установкой заготовки на станок необходимо очистить от окалины и загрязнений путем шлифования или притирки.

Если заготовка имеет отверстие, то она может базироваться при обработке на оправке (рис. 7.17). По способу крепления оправки подразделяют на центровые (рис. 7.17, а, в и е) и консольные (рис. 7.17, г и д); по способу установки — на жесткие (рис. 7.17, а, д и е) и разжимные (рис. 7.17, б, в и г).

Заготовки, имеющие точные базовые отверстия с допуском 0,015. 0,03 мм и менее, устанавливают на жесткие оправки с небольшой конусностью (0,01 . 0,015 мм на 100 мм длины) или по прессовой посадке (рис. 7.17, а). При менее точных базовых отверстиях (с допуском более 0,03 мм) применяют разжимные оправки (рис. 7.17, б, в и г). Если заготовка базируется одновременно по торцу и отверстию, то применяют оправки со скользящей посадкой (зазор 0,01 . 0,02 мм), на которые устанавливают одну заготовку (рис. 7.17, д, в) или несколько заготовок (рис. 7.17, е), закрепляемых гайкой.

К разжимным относятся также оправки с гидравлическим или гидропластовым зажимом. Эти оправки легче приспособить к неточностям формы отверстия, в результате чего точнее центрируется заготовка. На таких оправках зажимают заготовки, деформируя тонкостенный цилиндр, находящийся под равномерным давлением изнутри. Для создания давления используется жидкость или пластмасса.

Для передачи крутящего момента от планшайбы станка к оправкам с заготовками применяют различные поводки, хомутики и патроны.

При шлифовании заготовок, длина которых в 5—10 и более раз превышает диаметр, под действием силы резания возникает прогиб заготовки вследствие недостаточной ее жесткости. При этом снижается точность шлифования, могут возникнуть колебания и вибрации в технологической системе СИД. В таких случаях применяют один и несколько упорных люнетов — дополнительных опор для обрабатываемой заготовки.

В единичном и серийном производствах используют регулируемые люнеты с одной или двумя колодками (рис. 7.18) для восприятия радиальной (горизонтальной) и касательной (вертикальной) составляющих силы резания. В конструкции люнета положение вертикальной колодки 10, закрепленной на упорном рычаге 11, устанавливается регулировочным винтом 1, перемещающимся в корпусе люнета 3. Положение горизонтальной колодки 7, закрепленной на пиноли 6, регулируется винтом 4. По мере шлифования кругом 9 заготовки 8 необходимо регулировать положения колодок, так как диаметр шлифуемой поверхности уменьшается. Окончательное положение колодок зависит от диаметра обработанной детали. При наладке станка колодки устанавливают по эталонной детали или по калибру с кольцами 2 и 5, которые ограничивают осевое перемещение регулировочных винтов 1 и 4. Положения колодок предпочтительнее регулировать винтом 4, так как перемещение заготовки в горизонтальном направлении оказывает наибольшее влияние на точность обработки.

Правка шлифовальных кругов. Устройство для правки круга алмазом устанавливают на задней бабке круглошлифовального станка. Алмазный карандаш в пиноли имеет микрометрическую подачу, которая осуществляется вращением рукоятки вручную. На пиноли может быть также смонтирована оправка для безалмазной правки. Устройство для автоматической правки круга монтируют на корпусе шлифовальной бабки. Правильное устройство обеспечивает одно- или двухпроходную правку по гладкому или ступенчатому копиру. Правильное устройство включается по команде от реле счета числа прошлифованных деталей или оператор нажимает для этого кнопку.

Методы и средства измерения при круглом шлифовании. В мелкосерийном производстве широко используют для измерения диаметра шлифуемой поверхности микрометры. Жесткие и индикаторные скобы предпочтительны в массовом производстве. Скоба фиксированного типа имеет жесткие или регулируемые на заданный размер измерительные губки. Скоба дает информацию: «проходит» или «не проходит». Индикаторная скоба показывает реальный размер в сравнении с эталоном и позволяет управлять процессом в соответствии со снимаемым припуском.

На автоматизированных круглошлифовальных станках используют автоматические измерительные средства и подналадчики.