Агрегат заточного станка приводящий во вращение вал со шлифовальным кругом


Шлифовальные станки – разновидности, назначение, особенности

Шлифовальный станок – это устройство, используемое для обработки заготовок из различных материалов абразивным инструментом и способное обеспечить шероховатость поверхности от 0,02 до 1,25 микрон. Шлифовальные станки, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, позволяют эффективно решать задачи, связанные с обработкой поверхностей деталей, изготовленных из разных материалов.

Одна из многочисленных разновидностей шлифовальных станков

Применение шлифовальных станков

С помощью станка для шлифования можно осуществлять ряд технологических операций:

  • шлифовку внутренних, а также наружных поверхностей деталей, имеющих различную форму и назначение;
  • заточку инструментов различного назначения;
  • обдирку, шлифование, а также отрезку отливок из металла, изделий со сложным профилем;
  • обработку зубчатых деталей, а также деталей с резьбой;
  • формирование на стальных прутках канавки шпоночного и спиралевидного типа.

Шлифовальный станок практически незаменим при работе с деталями, изготовленными из керамических и магнитных материалов и отличающимися сложностью обработки и высокой хрупкостью. Кроме того, шлифовальные станки способны выполнять технологические операции шлифовки и обдирки на высокоскоростных режимах, что делает такое оборудование эффективным и производительным. На этих станках можно в процессе обработки удалять с поверхности заготовки большое количество металла за короткий промежуток времени.

На видео ниже работа круглошлифовального станка с ЧПУ:

Все шлифовальные станки работают по одному принципу: обработка металла осуществляется за счет одновременного вращения абразивного круга и перемещения или вращения обрабатываемой детали. Рабочей поверхностью является периферия или торец абразивного круга, а заготовка движется по отношению к ней по прямолинейной или дуговой траектории. Любой шлифовальный станок содержит в своей конструкции несколько кинематических цепей, которые обеспечивают:

  • передвижение рабочего стола в продольном и поперечном направлении, что возможно благодаря гидравлическому приводу;
  • вращение рабочего инструмента – шлифовального круга, осуществляемое за счет индивидуального привода рабочего инструмента;
  • подачу заготовки или инструмента в поперечном направлении за счет гидравлического или электромеханического привода;
  • правку круга, которую можно выполнять вручную за счет использования электромеханической либо гидравлической системы;
  • вращение заготовки или рабочего стола;
  • подачу рабочего инструмента на глубину, что может выполняться за счет гидравлического или механического привода.

Классификация шлифовального оборудования

В зависимости от области применения станки для шлифования подразделяются на целый ряд типов.

Круглошлифовальные

Это оборудование предназначено для шлифовки цилиндрических (Ø 25–600 мм) и конических заготовок. Такие станки имеют в своей конструкции шпиндель, вращающийся в горизонтальной плоскости, который может передвигаться на специальных салазках. Деталь, требующая обработки, может зажиматься в патроне или между центрами задней и передней бабки.

Круглошлифовальный станок

Универсальные круглошлифовальные

Такие станки применяются для шлифования наружных и торцевых поверхностей цилиндрических заготовок (Ø 25–300 мм), а также деталей конической формы. Для выполнения обработки заготовки могут фиксироваться в центрах или в патроне.

Универсальный круглошлифовальный станок

Врезные круглошлифовальные

Шлифовальные станки этого типа используются для обработки цилиндрических (Ø 150–400 мм), конических и профильных заготовок, которые фиксируются в центрах оборудования. Обработка осуществляется за счет поперечного движения (врезания) абразивного круга.

Круглошлифовальный врезной станок

Бесцентровые круглошлифовальные

Обработка на таком оборудовании может выполняться по двум схемам: на проход (цилиндрические поверхности (Ø 25–300 мм)) и методом врезания (цилиндрические, конические и профильные поверхности). Отличительной особенностью шлифовальных станков данного типа является то, что в их конструкции не предусмотрены центры для фиксации заготовок.

Бесцентровый круглошлифовальный станок

Вальцешлифовальные

Сюда относятся станки для шлифования прокатных вальцов цилиндрической, конической и профильной конфигурации. Фиксация заготовок на станках этого типа осуществляется при помощи центров оборудования.

Вальцешлифовальный станок

Для шлифования шеек коленчатых валов

На таких станках, работающих по методу врезания, выполняют одновременную или последовательную шлифовку шатунных шеек коленчатых валов.

Станок для шлифования шеек коленчатых валов

Внутришлифовальные

Эти устройства позволяют обрабатывать цилиндрические и конические отверстия в широком интервале размеров (диаметром 1–10 см на настольном шлифовальном станке и до 100 см – на производственном).

Внутришлифовальный станок

Плоскошлифовальные

Обработка на таком оборудовании выполняется торцом или периферией абразивного круга. Шлифовальные станки этого типа могут оснащаться дополнительными устройствами, что дает возможность выполнять на них обработку заготовок из металла сложной конфигурации. В зависимости от расположения шпинделя плоскошлифовальные станки могут быть горизонтальными и вертикальными. В конструкции таких устройств также может быть предусмотрена одна или две колонны.

Плоскошлифовальный станок

Двухсторонние плоскошлифовальные

На этом оборудовании можно одновременно выполнять обработку двух плоских поверхностей, что значительно увеличивает его производительность. Такие шлифовальные станки, на которых обрабатываемые детали фиксируются на специальном подающем устройстве, могут быть вертикального или горизонтального типа.

Двухсторонний плоскошлифовальный станок

Для шлифовки направляющих

Максимальная длина направляющих, которые можно обрабатывать при помощи этих шлифовальных станков, составляет 1000–5000 мм. Направляющими таких типов оснащены станины, рабочие столы, салазки и другие узлы оборудования различного назначения.

Универсальные заточные

Такие шлифовальные станки служат для заточки различного инструмента с максимальным диаметром 100–300 мм (метчики, развертки, зенкеры, фрезы и др.). Технические возможности оборудования этого типа позволяют оснащать его дополнительными приспособлениями для обработки цилиндрических заготовок, а также для внутреннего и торцевого шлифования.

Универсальный заточной станок

Обдирочно-шлифовальные

Это шлифовальное оборудование применяют для обдирки и зачистки поверхности заготовок методом шлифования. На таких станках используются абразивные круги диаметром 100–800 мм.

Обдирочно-шлифовальный станок

Плоско-притирочные

Это шлифовальное оборудование применяется для выполнения притирки заготовок с плоскими и цилиндрическими поверхностями. Диаметр абразивных дисков, которые устанавливаются на таких станках, составляет 200–800 мм.

Плоско-притирочный станок

Кругло-притирочные

На этом оборудовании выполняют притирку калибровочного и измерительного инструмента, изготовленного из металла. Максимальный диаметр калибров и инструментов, которые можно обрабатывать на станках этого типа, – 50–200 мм.

Шлифовально-притирочные

С помощью такого оборудования выполняют притирку отверстий, максимальный диаметр которых составляет 100–300 мм.

Шлифовально-притирочный станок

Шлифовально-отделочные

Это станки, предназначенные для выполнения отделочных (притирочных) операций. На таких устройствах обрабатывают различные изделия из металла: коленчатые валы с максимальным диаметром 100–200 мм, шпиндели оборудования, поршни и др.

Полировальные

Такие станки служат для выполнения полировки деталей из металла. На этом универсальном оборудовании можно выполнять полировку плоских, цилиндрических, конических, внутренних поверхностей, а также заготовок сложной конфигурации. В качестве рабочего инструмента на этих станках может быть использован бесконечный ремень шириной 100–200 мм или мягкий полировальный круг диаметром 100–200 мм.

Шлифовально-полировальный станок

Хонинговальные

Существуют также хонинговальные станки, которые используются для выполнения тонкого шлифования (0,04–0,08 мм на диаметр).

Хонинговальный станок

Делаем простейший шлифовальный станок своими руками

Учитывая тот факт, что серийное шлифовальное оборудование стоит недешево, есть смысл задуматься над тем, чтобы изготовить такой станок своими руками. Даже простейший самодельный станок, сделать который совсем несложно, позволит вам с высокой эффективностью и качеством выполнять шлифовку заготовок различной конфигурации.

Несущим элементом самодельного станка для выполнения шлифовальных работ является станина, на которой закрепляются два барабана и электрический двигатель. Для изготовления станины можно использовать толстый стальной лист, из которого вырезается площадка требуемого размера.

С двигателем все намного проще: его можно снять со старой стиральной машины, которая уже отслужила свой срок. Барабаны можно сделать наборными, для этого удобно использовать плиту ДСП, из которой вырезаются диски требуемого диаметра.

Простой самодельный станок из подручных средств

Крепление ведомого вала Ведомый барабан Крепление двигателя

В качестве примера разберем последовательность действий по изготовлению самодельного шлифовального станка, станина которого имеет размеры 50х18 см. В первую очередь, из стального листа вырезают саму станину, а также рабочий стол, на котором будет закреплен электродвигатель. Размеры такого стола будут составлять примерно 18х16 см.

Важно, чтобы торцы станины и рабочего стола, которые будут соединяться, были обрезаны максимально ровно. Толстый лист металла, из которого вы будете изготавливать станину и рабочий стол, сложно разрезать вручную, поэтому лучше выполнить такую процедуру на фрезерном станке. В станине и рабочем столе необходимо просверлить по три отверстия и надежно соединить их при помощи болтов. Только после этого устанавливается двигатель и надежно соединяется с поверхностью рабочего стола таким образом, чтобы основание двигателя  плотно прилегало к поверхности площадки.

Еще один самодельный станок, собранный «на коленке»

Выбирая электродвигатель для своего самодельного шлифовального оборудования, важно обращать внимание на мощность: она должна быть не ниже 2,5 кВт, а частота вращения – около 1500 об/мин. Если использовать привод с более скромными характеристиками, то станок будет обладать невысокой эффективностью. Можно избежать необходимости использования редуктора, если грамотно подобрать диаметры ведущего и натяжного барабана.

Выбирать диаметры барабанов следует в зависимости от того, с какой скоростью будет перемещаться абразивная лента. Так, если скорость движения ленты должна быть приблизительно 20 м/сек, то необходимо изготовить барабаны диаметром 20 см. Для установки натяжного барабана используется неподвижная ось, а ведущий фиксируется непосредственно на валу электродвигателя. Чтобы сделать вращение натяжного барабана более легким, используется подшипниковый узел. Площадку, на которой устанавливается натяжной барабан, лучше всего сделать с некоторым скосом, это обеспечит плавный контакт абразивной ленты с обрабатываемой заготовкой.

Вариант самоделки немного сложнее

Не составит особой сложности изготовить и барабаны для самодельного шлифовального станка. Для этого необходимо нарезать из ДСП квадратные заготовки размером 20 на 20 см, в центре каждой из которых просверливается отверстие. Затем эти заготовки собираются в пакет толщиной 24 см, который протачивается для формирования цилиндрического барабана диаметром 20 см.

Чтобы абразивная лента не проскальзывала на барабанах, на их поверхность можно натянуть широкие резиновые кольца, которые обычно нарезают из камеры велосипеда или мопеда. Ширина абразивной ленты, которую можно изготовить самостоятельно, должна составлять порядка 20 см.

Ленты для ленточно-шлифовальных станков

Как на производстве, так и в домашних условиях часто используются шлифовальные станки, рабочим инструментом в которых является матерчатая лента со слоем абразивного порошка. Основой таких лент является плотная материя (бязь, саржа) или специальная бумага, а абразивный слой на них фиксируется при помощи клеевого состава.

Эффективность использования такой ленты зависит от ряда параметров: плотности нанесения абразивного порошка и состава его зерен. Большей эффективностью отличаются ленты, порошок на которых занимает не более 70% их площади. Объясняется это тем, что обрабатываемый материал не забивается между абразивными зернами такой ленты. В качестве абразивного порошка, наносимого на рабочую поверхность ленты, могут использоваться как природные, так и искусственные материалы, но все они должны обладать высокой твердостью.

Одна из разновидностей ленточно-шлифовального станка

Классифицируются ленты, устанавливаемые на шлифовальный станок, по номеру, обозначающему величину абразивных зерен, выраженную в сотых долях миллиметра. Надежность и эффективность такой ленты зависит также и от типа клея, который используется для фиксации абразивных зерен. На сегодняшний день используется два типа такого клея: мездровый и из синтетической смолы.

Как правило, ленточные шлифовальные станки применяются на деревообрабатывающих предприятиях. Лента на таких станках может также крепиться и на бобины, что позволяет отнести их к категории круглошлифовального оборудования. Но в большинстве случаев эти станки делают универсальными, выполнять на них обработку деревянных деталей можно как при помощи ленты, так и с использованием шлифовальных кругов.

met-all.org

6. Шлифовальные станки.

Шлифовальные станки предназначаются для чистовой обработки деталей с помощью абразивного инструмента и обеспечивают высокую точность размеров и геометрической формы, и малую шероховатость поверхности деталей,

К конструкции шлифовальных станков предъявляют повышенные требования в отношении геометрической точности, жесткости, виброустойчивости, износостойкости и температурных деформаций.

Особенности конструкции механизмов подач: высокая точность позиционирования, наличие механизмов дискретных перемещений и микро перемещений; исключение зубчатых передач, вызывающих крутильные колебания; применение ременных передач и гидропривода. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга. Движения подачи у станков различных типов различные.

Классификация. Шлифовальные станки относятся к третьей группе и подразделяются на:

- круглошлифовальные;

- внутришлифовальные;

- обдирочно-шлифовальные;

- специализированные шлифовальные, например шлицешлифовальные;

- заточные;

- плоскошлифовальные;

- притирочные и полировальные;

6.1. Круглошлифовальные станки.

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических, конических, а также торцовых поверхностей тел вращения.

По степени универсальности эти станки делят на: простые и универсальные. На простых станках можно обработать конические поверхности с малой конусностью, на универсальных - поверхности с большой конусностью, что возможно за счет одновременного поворота передней и шлифовальной бабок.

По способу базирования заготовки круглошлифовальные станки делятся на: центровые и бесцентровые. Круглошлифовальные станки характеризуются наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки и ее длинно.

Схемы основных движений при шлифовании показаны на рис.6.1а.

Основные движения при шлифовании. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга: Vкр. 35…50 м/сек. Вращение детали (V3 м/мин), обычно в 60...100 раз меньше Vкр.

Круговая подача V3 или величина, соответствующая скорости вращения детали (подача на шлифовальный круг по окружности детали в единицу времени).

Продольная подача S1 - относительное перемещение круга или детали вдоль ее образующей. Продольная подача устанавливается или в долях высоты (ширины) круга на оборот детали (режимы резания), или в мм/мин (на станке).

Поперечная (радиальная) подача S2 - перемещение круга или детали перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Поперечная подача соответствует слою металла, удаляемого за одинарный или двойной ход стола и измеряется в мм/ход или мм/дв.ход. При врезном шлифовании непрерывная поперечная подача определяется в мм/мин. При врезном шлифовании может применяться осцилляция шлифовального круга, (т.е. колебательное движение круга вдоль оси с малой амплитудой в пределах 0,5…3 мм и высокой частотой) с целью повышения качества обработки.

Типовые поверхности, обрабатываемые на круглошлифовальных станках, показаны на рис.6.1б, а схема обработки цилиндрической и торцевой поверхностей - на рис.6.1в.

Рис. 6.1. Круглошлифовальные станки:

а) схема круглого центрового шлифования: 1 - методом продольных подачь, 2 – методом врезания.

б) типовые поверхности, обрабатываемые на кругло шлифовальных станках.

в) схема обработки цилиндрической части и торца.

Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка. Типовая компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка показаны на рис.6.2а.

Рис. 6.2а. Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка: 1 – станина, 2 – стол, 3 – передняя бабка, 4 – центр, 5 – поводковый патрон, 6 – шлифовальный круг, 7 – алмазодержатель, 8 – шлифовальная бабка, 9 – задняя бабка, Б – устройство для правки круга, В – устройство для балансировки круга.

По горизонтальным направляющим станины - 1 перемещается стол - 2, на котором смонтирован поворотный верхний стол с передней и задней бабками - 3,9. В качестве опор шпинделя передней бабки используют подшипники качения или гидростатические подшипники. Шпиндель передней бабки может вращаться, а может быть и неподвижен. В нем установлен центр - 4. Вращение детали осуществляется от поводка планшайбы - 5 [см. Пуш стр.105 и стр.107 рис.7.4]. На станине закреплена плита, по поперечным направляющим которой перемещается шлифовальная бабка - 8. Шлифовальная бабка содержит следующие основные узлы:

  • шлифовальный шпиндель, установленный на гидродинамических подшипниках скольжения;

  • устройство для автоматической балансировки круга;

  • устройство для правки круга и компенсации износа круга (в некоторых моделях).

Основные виды движений.

Главное движение - вращение шлифовального круга 6 производится от электродвигателя М2 .

Круговая подача - вращение шлифуемой детали производится от электродвигателя М1 (обычно постоянного тока с бесступенчатым регулированием).

Продольная подача. Перемещение стола 2 осуществляется или от гидроцилиндра, или вручную от маховика.

Перемещение шлифовальной бабки 8. Быстрое установочное пере­мещение шлифовальной бабки к обрабатываемой детали выполняет­ся от гидропривода.

Ручная поперечная подача шлифовальной бабки (обычно до ка­сания кругом изделия) от маховика с лимбом.

Перемещение пиноли с центром задней бабки осуществляется ав­томатически - от поршня-рейки гидроцилиндра Ц3 или вручную - при вращении винта.

Особенности абразивной обработки - низкая размерная стой­кость. Поэтому станки снабжают механизмами правки и балансировки.

Механизм правки круга. В станках с низкой степенью автоматизации механизм правки выполнен в виде съемного приспособления, содержащего корпус и механизм крепления алмазного каран­даша, устанавливаемого на столе станка. Столу 2 сообщается про­дольное перемещение (П2), а механизму поперечной подачи - подача на каждый ход или двойной ход.

Устройство для автоматической правки круга. Копировальная система обеспечивает правку наружной поверхности круга по заданному про­филю. Включение прибора происходит или автоматически от срабаты­вания реле счета обработанных деталей, или вручную - от кнопки. Продольное перемещение прибора правки Б вдоль образующей круга осуществляется от гидроцилиндра Ц2, поперечная подача пинали с алмазом на глубину правки производится вручную или автоматически от гидравлического цилиндра Ц1.

Механизм для балансировки кругов. Осуществляет автоматичес­кую балансировку круга в процессе обработки.

studfiles.net

9. Обработка на шлифовальных станках

9.1. Шлифовальные станки

Шлифованием называется процесс обработки поверхностей деталей при помощи шлифовальных кругов. В большинстве случаев шлифование является отделочной операцией, обеспечивающей высокую точность размеров и хорошее качество обрабатываемой поверхности.

Шлифовать можно плоские, цилиндрические, конические и различные фасонные поверхности деталей, изготовленных как из мягких, так и из самых твердых (в том числе закаленных) металлов и сплавов.

Применяются различные виды шлифования – наружное круглое, внутреннее круглое, плоское, бесцентровое наружное и др. (рис. 69).

Рассмотрим элементы режима резания наиболее распространенного вида обработки поверхностей детали – наружного круглого шлифования в центрах по способу продольной подачи. Этот вид шлифования характеризуется: 1) скоростью резания; 2) подачей; 3) глубиной резания; 4) машинным временем.

Скорость резания Vк при наружном круглом шлифовании представляет собой окружную скорость шлифовального круга. Скорость резания выражают в метрах в секунду, выбирают в пределах 30–50 м/с, а в ряде случаев и выше. При наружном круглом шлифовании вращению подвергают также и обрабатываемую деталь; скорость ее вращения составляет 15–50 м/мин.

Подачей S при наружном круглом шлифовании является величина перемещения обрабатываемой детали за один оборот вдоль своей оси (продольная подача); подачу выражают в миллиметрах на оборот детали.

Глубина резания t (поперечная подача) – это толщина слоя металла, снимаемого шлифовальным кругом за один проход (рис. 69, а).

Машинное время Тм при наружном круглом шлифовании представляет собой время, затрачиваемое непосредственно на процесс резания металла шлифовальным кругом за один проход. Машинное время определяют, исходя из длины продольного хода стола, припуска на сторону диаметра детали, числа оборотов детали, подачи и точности обработки.

При расчете мощности электродвигателя для вращения шлифовального круга и обрабатываемой детали учитывают силу резания, скорость вращения круга и детали.

Рис. 69. Основные виды шлифования: а – наружное круглое; б – внутренне круглое; в – плоское периферией круга; г – плоское торцом круга; д – бесцентровое наружное; 1 – деталь; 2 – упор; 3 – шлифующий круг; 4 – ведущий круг

Наружное круглое шлифование в центрах осуществляется путем продольной и поперечной подач, а также глубинным способом.

При шлифовании способом продольной подачи (рис. 69, а) шлифовальный круг осуществляет главное вращательное движение Vк, а обра­батываемая деталь – вращательное движение вокруг своей оси Vд и поступательное движение продольной подачи Sпр вдоль оси. Глубину шли­фования t устанавливают поперечной подачей шлифовального круга.

При шлифовании способом поперечной подачи, или способом врезания, шлифовальный круг получает главное вращательное движение Vк вокруг оси и поперечное движение подачи Sпоп, а обрабатываемая деталь – только вращательное движение Vд. Этот способ применяют для шлифования деталей, имеющих небольшую длину обрабатываемой поверхности, полностью перекрываемую шириной шлифовального круга.

Глубинный способ шлифования характерен тем, что шлифовальный круг устанавливается обычно на полную глубину шлифования t и получает главное вращательное движение Vк, а обрабатываемая деталь – вращательное вокруг оси Vд и продольную подачу Sпр вдоль оси детали. Этим способом обычно шлифуют короткие и жесткие валики.

Внутреннее круглое шлифование (рис. 69, б) применяют при обработке сравнительно коротких деталей, закрепляемых в кулачковых патронах. Шлифовальный круг осуществляет главное вращательное движение Vк и продольное движение подачи Sпр; обрабатываемая заготовка – только вращательное движение вокруг оси Vд. Глубину резания t устанавливают поперечной подачей круга.

Плоское шлифование производят наружной частью (периферией) и торцом шлифовального круга.

При шлифовании периферией круга (рис. 69, в) шлифовальный круг выполняет главное вращательное движение Vк и поперечную подачу Sпоп, а обрабатываемая заготовка, укрепляемая на столе станка, – возвратно-поступательное продольное движение подачи Sпр. Глубину резания t устанавливают путем вертикальной подачи круга. Кроме того, стол с деталью может вращаться в горизонтальной плоскости (по принципу карусельных станков), а круг – радиально перемещается относительно стола.

При шлифовании торцом круга (рис. 69, г) обрабатываемая деталь осуществляет то же движение, что и при шлифовании периферией круга, а шлифовальный круг – главное вращательное движение Vк вокруг вертикальной оси. Глубину резания устанавливают путем вертикальной подачи вдоль оси круга.

Бесцентровое наружное шлифование (рис. 69, д) состоит в том, что цилиндрическую обрабатываемую деталь 1, поддерживаемую упором 2, пропускают путем продольной подачи между шлифующим 3 и ведущим 4 кругами. Шлифующий круг осуществляет процесс снятия струж­ки, а ведущий, или подающий, круг, расположенный под некоторым углом  к оси шлифующего круга, обеспечивает вращение детали и ее продольную подачу. В результате поворота оси ведущего круга его окружная скорость Vвк раскладывается на две составляющие – скорость вращения детали Vд и скорость продольной подачи Vвк =  · sin , где  – коэффициент проскальзывания детали по ведущему кругу ( = 0,94–0,98).

Угол  обычно принимают в 1–5°; чем больше угол , тем больше продольная подача, и наоборот.

Для обеспечения лучшего контакта с деталью ведущий круг делают не цилиндрическим, а вогнутым (форма гиперболоида вращения).

Если ось ведущего круга установить параллельно оси шлифующего круга, то Vs = 0 и осевая подача детали будет отсутствовать. Этим пользуются при шлифовании деталей с выступами.

Каждый из рассмотренных видов шлифования имеет свою специфическую форму шлифовального круга и конструкцию станка.

Шлифовальные станки по конструктивным и технологическим признакам (виду выполняемой работы) разделяются на круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, специализированные, заточные и доводочные.

В подгруппу круглошлифовальных станков входят станки для круглого шлифования в центрах, бесцентровые, полуавтоматы и автоматы; в подгруппу внутришлифовальных – простые, планетарные, бесцентровые, полуавтоматы и автоматы; в подгруппу плоскошлифовальных – продольные и карусельные, работающие периферией и торцом круга, полуавтоматы и автоматы; к специализированным относятся зубошлифовальные, резьбошлифовальные, копировально-шлифовальные, для шлифования шлицевых валиков, шаров и т. д.; к заточным – универсальные для заточки разных инструментов и специальные для заточки инструмента определенного типа. Доводочные станки по применению абразивного инструмента подразделяются на работающие шлифовальным кругом, порошком и полировальными пастами. Имеется несколько моделей каждого типа шлифовальных станков.

На рис. 70 приведен общий вид универсального круглошлифовального станка. Основными деталями и узлами станка являются: станина 7, нижняя часть стола 6, верхняя часть стола 5, бабка шлифовального круга 2, передняя бабка 1, задняя бабка 4.

Верхняя часть стола может быть повернута на некоторый угол к оси шпинделя шлифовального круга для обработки пологих конусов. Заготовки с большим углом конуса шлифуют при повернутой на заданную величину бабке шлифовального круга.

Угловое расположение круга рекомендуется при одновременном шлифовании шейки вала и торца. При такой технологической схеме торец заготовки шлифуется периферией круга, что уменьшает контакт круга с заготовкой, обеспечивая улучшение чистоты обработанной поверхности и исключая возможности прижогов.

Рис. 70. Общий вид круглошлифовального станка: 1 – передняя бабка; 2 – шлифовальный круг; 3 – бабка шлифовального круга; 4 – задняя бабка; 5 – верхняя часть стола; 6 – нижняя часть стола; 7 – станина

На рис. 71 приведена упрощенная кинематическая схема универсального плоскошлифовального станка модели ЗБ722. Станок имеет ряд кинематических цепей, основные из которых – цепь вращения шлифовального круга; цепь ручной и автоматической вертикальной подачи шлифовальной бабки; цепь ручного поперечного перемещения шлифовальной бабки; цепи управления гидрокоробкой стола и гидрокоробкой подач шлифовальной бабки и др.

Наиболее простой является цепь вращения шлифовального круга. Шпиндель круга получает вращение от фланцевого электродвигателя АО62-4 мощностью 10 квт с числом оборотов 1460 в минуту через игольчатую муфту.

Механизмы цепи ручной и автоматической вертикальной подачи шлифовальной бабки осуществляют следующие основные движения: а) при ручной подаче от маховика А движение передается через шестерни 1 и 2 и кулачковую муфту Б конической паре 3 и 4 и далее на гайку 5, которая связана с ходовым винтом 6; б) при автоматической подаче, осуществляемой от гидропривода, в момент реверса поперечной подачи шлифовальной бабки подается масло в ту или иную полость плунжера механизма подачи, благодаря чему перемещается плунжерная рейка 7. Рейка 7 через шестерню 8 вращает кривошип В, который через шатун Г и систему рычагов поворачивает храповик 9, жестко соединенный с маховиком А. Далее движение передается по описанной выше цепи к винту 6.

Рис. 71. Кинематическая схема универсального плоскошлифовального станка модели ЗБ722

Для ручного поперечного перемещения шлифовальной бабки вращение от маховика Д через червячную передачу 10 и 11 передается реечной шестерне 12.

Автоматическая поперечная подача шлифовальной бабки гидрокоробкой подач осуществляется рукояткой И, с помощью которой переключается соответствующий плунжер в гидрокоробке подач шлифовальной бабки и производится подача на каждый ход стола.

studfiles.net

Вращение шлифовального круга.

Введение.

Шлифовальные станки представляют собой многочисленную группу станков современного станочного парка. На автомобильных заводах и заводах общего машиностроения шлифовальные станки составляют до 20% общего количества металлорежущих станков. На заводах подшипниковой промышленности парк шлифовальных станков достигает 50% - 60% от всего станочного парка производственного оборудования.

Повышение количества шлифовальных станков в общем парке станочного оборудования объясняется повышением требований к точности и чистоте обработки, широким применением закаленной и легированной стали и твердых сплавов. В связи с повышением точности заготовок и снижением припусков на обработку(внедрение в производство точного литья, прокатки, точной штамповки и т. д.) технология обработки позволяет для получения готовой детали ограничиться только шлифовальными операциями. Поэтому роль шлифовальных станков в современном машиностроении все более и более возрастает.

Шлифовальные станки общего назначения в зависимости от вида выполняемой обработки разделяют на следующие типы: 1) круглошлифовальные станки; 2) бесцентрошлифовальные станки; 3) внутришлифовальные станки; 4) плоскошлифовальные станки.

Кроме того, применяются специальные шлифовальные станки, станки для отделочных операций и заточные станки для заточки режущего инструмента.

На шлифовальных станках выполняют обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, обрабатывают плоскости, разрезают заготовки, шлифуют резьбы и зубья шестерен, а также затачивают режущий инструмент.

Круглошлифовальные станки.

На круглошлифовальные станках выполняют шлифование наружных цилиндрических и конических поверхностей и шлифование торцевых плоскостей.

Рисунок 1 Схемы круглого наружного шлифования.

а – продольными рабочими ходами; б – глубинное; в – врезное; г – уступами; д – угловыми кругами.

Таблица 1

Наиболее распространенные типы круглошлифовальных станков

Наименование станка Модель Главный параметр Главное движение Мощность, кВт Масса, кг
Наибольший параметр устанавливаемого изделия Скорость
Скорость круга, м/с Часто та вращения изде лия, об/мин
Круглошлифоваль ный универсальный станок высокой точности 3У10В 100´160 35;50 100-950 1,1 1,63
Круглошлифоваль ный универсальный станок повышенной точности 3К12 200´500 35;50 52-780 5,5
Круглошлифоваль ный полуавтомат для продольного и врезного шлифования повышенной точности 3М151 200´710 50-500 5,6

На рисунке 2 приведен общий вид круглошлифовального станка. В станине 1 коробчатой формы размещены приводные механизмы и гидропривод.

Возвратно – поступательное перемещение стола 3 осуществляется от гидравлического приводка. На столе смонтированы передняя бабка 7 и задняя бабка 4. Шлифовальная бабка 5 осуществляет главное движение – движение шлифовального круга 6.обрабатываемоя деталь закрепляется между центрами передней и задней бабок, получая вращение от электродвигателя 8, установленного в верхней части передней бабки. Задняя бабка может перемещаться по направляющим стола, устанавливаться и закрепляться в зависимости от длины шлифуемой детали.

Сбоку стола имеются передвижные кулачки 2 и 9, которые устанавливаются на длину хода стола и управляют рычагом 12 переключения хода стола.

Шлифовальная бабка 5, установленная отдельно за столом, имеет поперечные перемещения для радиальных подач (глубины резания) и управляется маховиком 13. Маховик 11 служит для ручного перемещения стола. Управление станком осуществляется через кнопочный пульт 10.

Рисунок 2 Общий вид кругло шлифовального станка

Внешний вид круглошлифовального станка модели 3151 показан на рисунке 3.

Рисунок 3 внешний вид круглошлифовального станка модели 3151

1 – станина; 2- передняя бабка; 3- шлифовальный круг; 4 – бабка шлифовального круга; 5 – задняя бабка; 6 – стол; 7 – панель управления.

Простые круглошлифовальные станки для шлифования конических поверхностей с малой конусностью допускают поворот верхней части стола на угол ±70. Универсальные круглошлифовальные станки, кроме поворота стола, допускают установку на угол передней бабки, а также и бабки шлифовального круга, что позволяет шлифовать конические поверхности с большой конусностью.

Основными размерами, характеризующие круглошлифовальные станки, является наибольший диаметр шлифования, который для станков общего назначения изменяется в пределах 200 – 750 мм., и наибольшее расстояние между центрами L = 500÷5000 мм.

Гидрокинематическая схема круглошлифовального станка представлена на рисунке 4.

Вращение заготовки.

Передняя бабка 23 (смотри рисунок 4) имеет отдельный двухскоростной электродвигатель и через трехступенчатую ременную передачу, фрикционную передачу передает шесть различных скоростей вращения шпинделю передней бабки станка.

Внутришлифовальные станки.

Внутришлифовальные станки в основном предназначены для шлифования внутренних цилиндрических и конических отверстий, а также и других поверхностей вращения. Известно, что наибольшая точность при обработке отверстия достигается развертыванием или шлифованием.

Рисунок 9 Способы обработки на внутришлифовальных станках.

а – цилиндрических отверстий; б – конических отверстий; в – отверстия и торца за один установ заготовки; г-ж – врезанием.

В таблице 3 даны характеристики наиболее распостраненные внутришлифовальных станков.

Таблица 3

Наиболее распространенные типы внутришлифовальных станков

Наименование станка Модель Главный параметр Главное движение Мощность, кВт Масса, кг
Наибольший диаметр шлифуемого отверстия ´ длина шлифования, мм Скорость
круга, м/с частота вращения изделия, об/мин
частота вращения круга, об/мин
Внутришлифовальный станок высокой точности 3М225В 80´80 100-2000 1,5 2,8
-
Внутришлифовальный станок высокой точности 3К227В 200´200 60-1200 4,3
5000-28000
Внутришлифовальный станок высокой точности 3А230 800´500 25-35 10-100 11,5 14,5
1900-4460
               

Существенным преимуществом шлифования отверстий перед развертыванием является возможность обработки отверстий в закаленных деталях.

Так как в процессе работы шлифовальный круг вводится в отверстие, его диаметр должен быть меньше диаметра шлифуемого отверстия. Длина шпинделя шлифовального круга должна быть достаточной, чтобы осуществлять шлифование отверстия по всей его длине.

Станки для внутреннего шлифования подразделяются на станки с вращающимся изделием и на станки с планетарным движением шпинделя (планетарное шлифование). Станки с планетарным движением используются для обработки отверстий в крупных деталях, вращение которых обычно затруднено.

На рисунке 10 дана схема общего вида внутришлифовального станка с гидроприводом. Передняя бабка 2 устанавливается неподвижно на станине 1. Шпиндель передней бабки получает вращательное движение от отдельного электродвигателя 3 и имеет обычно четыре-шесть скоростей вращения.

Деталь 5 закрепляется на шпинделе с помощью зажимного приспособления 4 (патрона). Шлифовальный круг 6, закрепленный на шлифовальном шпинделе, получает вращение от электродвигателя 7. Шлифовальный шпиндель и привод от электродвигателя (шлифовальная бабка) установлены на подвижном столе 8, который может совершать возвратно-поступательное движение в осе

Рисунок 10 Общий вид внутришлифовального станка

вом направлении. Кроме того, шлифовальная бабка имеет также и радиальное перемещение для осуществления поперечной подачи – глубины шлифования за каждый двойной ход стола.

Поперечное радиальное перемещение шлифовальной бабки осуществляется в ручную от маховика 9 или автоматически от специального рычажного привода. Возвратно-поступательное перемещение стола 8 происходит от гидропривода или вручную посредством маховика 12.

Длина хода стола регулируется передвижными кулачками 10. Изменение направления движения стола производится рычагом 11, который при повороте переключает дроссель гидросистемы.

На заводах находят применение внутришлифовальные станки полуавтоматы. На рисунке 11 приведен общий вид внутришлифовального станка модели 325В, весь цикл работы которого совершается автоматически.

Основные части станка: станина 1, стол 2, на котором установлена шлифовальная бабка 3 со шпинделем 4 и шлифовальным кругом 5. На станине неподвижно установлена передняя бабка 7,шпиндель которой сообщает вращательное движение шлифуемой детали. Имеется специальное приспособление 6 для правки шлифовального круга.

Автоматический цикл работы на данном станке схематически показан на рисунке 12. После установки и закрепления шлифуемой детали шлифовальный круг быстро подводится к ней, автоматически включается поперечная и про

Рисунок 11 Внутришлифовальный станок 325В

дольная подача и производится предварительное черновое шлифование. Это продолжается до тех пор, пока черновой калибр под действием пружины не войдет в шлифуемое отверстие. Тогда шлифовальный круг автоматически отводится от детали и происходит переключение станка на правку кругом.

Рисунок 12 Схема автоматического цикла работы внутришлифовального станка модели 325В

После окончания этой операции шлифовальный круг снова автоматически подводится к шлифуемой детали и начинает чистовое шлифование с меньшими поперечными подачами.

Чистовое шлифование длится до тех пор, пока чистовой калибр не войдет в отверстие. При этом автоматически происходит быстрый отвод шлифовальной бабки в исходное положение и остановка станка.

На данном станке в процессе чернового и чистового шлифования диаметр отверстия автоматически контролируется калибрами. От входа калибра в отверстие замыкается контакт и включается электрическая цепь, переключающая механизмы движения станка.

Рисунок 13 Схема работы внутришлифовального станка с планетарным движением шпинделя

Принцип работы внутришлифовальных станков с планетарным движением шпинделя представлен на рисунке 13. Шлифуемая деталь 1 неподвижно закрепляется на столе 4. Шлифуемый круг 2, закрепленный на шпинделе 3, получает быстрое вращательное движение вокруг своей оси и относительно медленное вращательное движение вокруг оси шлифуемого отверстия. Помимо указанных движений, шлифовальный круг имеет возвратно-поступательное перемещение вдоль оси обрабатываемого отверстия и поперечное перемещение на глубину шлифования.

Плоскошлифовальные станки.

Плоскошлифовальные станки, предназначенные для шлифования плоскостей, изготавливаются с прямоугольным столом при возвратно-поступательном движении изделий и с круглым столом при круговом движении изделий.

По принципу работы плоскошлифовальные станки подразделяются на станки, работающие периферией круга (периферийное шлифование), и станки, работающие торцом круга (торцевое шлифование).

На рисунке 14 показан общий вид плоскошлифовального станка с прямоугольным столом и с горизонтальным расположением шпинделя. Станок применяется для шлифования плоскостей периферией круга. Станок гидрофицирован и имеет специальное устройство для правки шлифовального круга. В верхней части станины 1 устанавливается прямоугольный стол 2, получающий возвратно-поступательное движение от гидропривода через шток 5, соединенный со столом. Величина хода стола регулируется переставными упорами 4, установленными на передней боковой части стола, которые переключают рычаг 7 механизма реверсирования хода стола.

Рисунок 14 Общий вид плоскошлифовального станка с прямоугольным столом.

Бабка шлифовального круга 3 имеет вертикальное и горизонтальное перемещение.

Управление станком производится соответствующими маховиками и кнопочной станцией 6.

Введение.

Шлифовальные станки представляют собой многочисленную группу станков современного станочного парка. На автомобильных заводах и заводах общего машиностроения шлифовальные станки составляют до 20% общего количества металлорежущих станков. На заводах подшипниковой промышленности парк шлифовальных станков достигает 50% - 60% от всего станочного парка производственного оборудования.

Повышение количества шлифовальных станков в общем парке станочного оборудования объясняется повышением требований к точности и чистоте обработки, широким применением закаленной и легированной стали и твердых сплавов. В связи с повышением точности заготовок и снижением припусков на обработку(внедрение в производство точного литья, прокатки, точной штамповки и т. д.) технология обработки позволяет для получения готовой детали ограничиться только шлифовальными операциями. Поэтому роль шлифовальных станков в современном машиностроении все более и более возрастает.

Шлифовальные станки общего назначения в зависимости от вида выполняемой обработки разделяют на следующие типы: 1) круглошлифовальные станки; 2) бесцентрошлифовальные станки; 3) внутришлифовальные станки; 4) плоскошлифовальные станки.

Кроме того, применяются специальные шлифовальные станки, станки для отделочных операций и заточные станки для заточки режущего инструмента.

На шлифовальных станках выполняют обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, обрабатывают плоскости, разрезают заготовки, шлифуют резьбы и зубья шестерен, а также затачивают режущий инструмент.

Круглошлифовальные станки.

На круглошлифовальные станках выполняют шлифование наружных цилиндрических и конических поверхностей и шлифование торцевых плоскостей.

Рисунок 1 Схемы круглого наружного шлифования.

а – продольными рабочими ходами; б – глубинное; в – врезное; г – уступами; д – угловыми кругами.

Таблица 1

Наиболее распространенные типы круглошлифовальных станков

Наименование станка Модель Главный параметр Главное движение Мощность, кВт Масса, кг
Наибольший параметр устанавливаемого изделия Скорость
Скорость круга, м/с Часто та вращения изде лия, об/мин
Круглошлифоваль ный универсальный станок высокой точности 3У10В 100´160 35;50 100-950 1,1 1,63
Круглошлифоваль ный универсальный станок повышенной точности 3К12 200´500 35;50 52-780 5,5
Круглошлифоваль ный полуавтомат для продольного и врезного шлифования повышенной точности 3М151 200´710 50-500 5,6

На рисунке 2 приведен общий вид круглошлифовального станка. В станине 1 коробчатой формы размещены приводные механизмы и гидропривод.

Возвратно – поступательное перемещение стола 3 осуществляется от гидравлического приводка. На столе смонтированы передняя бабка 7 и задняя бабка 4. Шлифовальная бабка 5 осуществляет главное движение – движение шлифовального круга 6.обрабатываемоя деталь закрепляется между центрами передней и задней бабок, получая вращение от электродвигателя 8, установленного в верхней части передней бабки. Задняя бабка может перемещаться по направляющим стола, устанавливаться и закрепляться в зависимости от длины шлифуемой детали.

Сбоку стола имеются передвижные кулачки 2 и 9, которые устанавливаются на длину хода стола и управляют рычагом 12 переключения хода стола.

Шлифовальная бабка 5, установленная отдельно за столом, имеет поперечные перемещения для радиальных подач (глубины резания) и управляется маховиком 13. Маховик 11 служит для ручного перемещения стола. Управление станком осуществляется через кнопочный пульт 10.

Рисунок 2 Общий вид кругло шлифовального станка

Внешний вид круглошлифовального станка модели 3151 показан на рисунке 3.

Рисунок 3 внешний вид круглошлифовального станка модели 3151

1 – станина; 2- передняя бабка; 3- шлифовальный круг; 4 – бабка шлифовального круга; 5 – задняя бабка; 6 – стол; 7 – панель управления.

Простые круглошлифовальные станки для шлифования конических поверхностей с малой конусностью допускают поворот верхней части стола на угол ±70. Универсальные круглошлифовальные станки, кроме поворота стола, допускают установку на угол передней бабки, а также и бабки шлифовального круга, что позволяет шлифовать конические поверхности с большой конусностью.

Основными размерами, характеризующие круглошлифовальные станки, является наибольший диаметр шлифования, который для станков общего назначения изменяется в пределах 200 – 750 мм., и наибольшее расстояние между центрами L = 500÷5000 мм.

Гидрокинематическая схема круглошлифовального станка представлена на рисунке 4.

Вращение шлифовального круга.

Шлифовальный круг получает вращение от главного электродвигателя мощностью 8 квт и числом оборотов 1440 в минуту посредством клиноременной передачи через шкивы диаметром 164 и 232 мм.

Шлифовальная бабка имеет устройство для автоматической смазки подшипников шпинделя от шестеренчатого насоса 1, который получает вращение от шпинделя через пару зубчатых колес. Давление масла регулируется шариковым предохранительным клапаном 3.

Вращение заготовки.

Передняя бабка 23 (смотри рисунок 4) имеет отдельный двухскоростной электродвигатель и через трехступенчатую ременную передачу, фрикционную передачу передает шесть различных скоростей вращения шпинделю передней бабки станка.



infopedia.su


Смотрите также