Круглошлифовальные станки

 

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических, конических и торцовых поверхностей. Эти станки делятся на простые и универсальные. У простых станков возможен поворот рабочего стола на угол до ±6^о для шлифования деталей с малой конусностью. В универсальных станках предусмотрен поворот рабочего стола на больший угол и поворот шлифовальной бабки. Это позволяет шлифовать конические поверхности с большим углом при вершине.

Основными размерами, характеризующими круглошлифовальные станки, являются наибольший диаметр устанавливаемой заготовки и ее длина. Современные станки этой группы работают по полуавтоматическому и автоматическому циклам.

Рис. 3.25. Схемы взаимодействия инструмента и заготовки

на круглошлифовальных станках

 

Обрабатывать детали на круглошлифовальных станках можно при продольном (рис. 3.25, а) и врезном шлифовании (рис. 3.25, б). При продольном шлифовании шлифовальному кругу сообщается движение скорости резания v_к , а детали – круговая подача v_д и продольное поступательно-возвратное перемещение (подача) s₁. В конце каждого двойного хода шлифовальному кругу сообщается поперечная подача s₂ (прерывистая подача врезания).

 

Рис. 3. 26. Круглошлифовальный станок

Врезное шлифование применяют для шлифования коротких деталей. При врезном шлифовании шлифовальному кругу сообщается движение скорости резания v_к , и радиальная подача врезания s₂, а детали – круговая подача v_д. Дополнительно шлифовальному кругу или детали может сообщаться также осциллирующее (колебательное) осевое перемещение s₁.

Универсальные круглошлифовальные станки имеют однотипную горизонтальную компоновку (рис. 3.26). Основные узлы станка: станина 1 с горизонтальными направляющими для продольного стола 2 и поперечными направляющими для шлифовальной бабки 4, в которой смонтирован шпиндель шлифовального круга. Внутри станины размещается гидроцилиндр, обеспечивающий поступательно-возвратное движение стола 2 и гидропанель управления. На продольном столе установлены бабка изделия 3 и задняя бабка 5, в пиноль которой устанавливается задний центр.

Круглошлифовальный полуавтомат модели 3М151. Предназначен для шлифования наружных цилиндрических, конических и торцовых поверхностей. Выпускается в двух вариантах – простом и универсальном. В простом варианте возможен поворот стола на угол ±6^о, в универсальном -предусмотрен поворот стола и шлифовальной бабки на больший угол. Возможно как продольное, так и врезное шлифование.

Техническая характеристика. Наибольшие размеры устанавливаемой детали: диаметр - 200 мм; длина – 700 мм. Высота центров – 125 мм. Круговая частота вращения шлифовального шпинделя – 1300 мин^-1. Круговая подача шпинделя заготовки (круговая частота) – 40 – 400 мин^-1 (регулируется бесступенчато); продольная подача стола – 0,05 – 5 м/мин (регулируется бесступенчато); периодическая (дискретная) подача шлифовальной бабки 0,001 – 0,05 мм/дв. ход; врезная подача – 0,01 – 0,2 мм/мин.

Формообразующая часть частной кинематической структуры для продольного шлифования (рис. 3.27) включает следующие группы: скорости резания (круговой частоты вращения шпинделя шлифовального круга) Ф_v(В₁); круговой подачи шпинделя заготовки Ф_s1(В₂); продольной поступательно-возвратной подачи стола Ф_s2(П₃); прерывистой поперечной подачи врезания шлифовального круга Вр(П₄).

Группа скорости резания Ф_v(В₁). Ее внутренняя связь

подшипниковые опоры шлифовальной бабки 5 → шпиндель круга (В₁).

Внешняя связь – короткая кинематическая цепь, выполненная в виде клиноременной передачи

М1 → 155/170 → шпиндель II шлифовального круга 4 (В₁).

Группа не содержит традиционного органа настройки на скорость резания (гитары сменных зубчатых колес, коробки скоростей или регулируемого электродвигателя). Поэтому круговая частота вращения шпинделя постоянна и равна

Скорость резания зависит от диаметра шлифовального круга: при наибольшем диаметре круга 600 мм скорость резания составляет 40 сек^-1; при наименьшем диаметре 450 мм - 30 сек^-1.

Группа круговой подачи шпинделя заготовки Ф_s1(В₂). Ее внутренняя связь

подшипниковые опоры бабки изделия 3 → шпиндель изделия (В₂).

Внешняя связь – кинематическая цепь, состоящая из двух клиноременных передач, связывающих регулируемый электродвигатель со шпинделем изделия

М2 → 74/122 → 63/168 → шпиндель изделия (В₂).

Группа настраивается на один параметр – скорость (круговую подачу) – изменением круговой частоты электродвигателя.

 

Рис. 3.27. Кинематическая схема круглошлифовального станка модели 3М151

 

Группа продольной поступательно-возвратной подачи стола Ф_s2(П₃). Ее внутренняя связь

продольные направляющие станины 1 → продольный стол 2 (П₃).

Внешняя связь

Электродвигатель М3, сообщающий вращательное движение

лопастному насосу → гидропанель управления 8 → гидроцилиндр 7

двухстороннего действия, у которого противоположные концы штока

закреплены на продольном столе 2 → стол 2 (П₃).

Группа настраивается на скорость – регулируемыми дросселями гидропанели; на путь и исходное положение – установкой упоров У1 и У2 с противоположных сторон рычага (не показан), перемещающего управляющий золотник, расположенный в гидропанели.

Группа прерывистой поперечной подачи врезания шлифовального круга Вр(П₄). Ее внутренняя связь

поперечные направляющие станины 1 → шлифовальная бабка 5 (П₄).

Внешняя связь – кинематическая цепь

гидродвигатель ГД1 → 1/50 (электромагнитная муфта

ЭМ1 периодически включена) → 39/39 → 2/40 → 10 → бабка 5 (П₄).

Группа настраивается: на скорость – изменением круговой частоты ГД1; на путь, включая величину дискреты врезания – установленными на валу X кулачками врезания, управляющими электромагнитной муфтой ЭМ1 и гидродвигателем ГД1. В группе предусмотрено также ручное перемещение шлифовальной бабки посредством вращения маховика, закрепленного на валу X при включенной электромагнитной муфте ЭМ1.

Формообразующая часть частной кинематической структуры для врезного шлифования включает группы, рассмотренные в предыдущей структуре: скорости резания (круговой частоты вращения шпинделя шлифовального круга) Ф_v(В₁) и круговой подачи шпинделя заготовки Ф_s1(В₂), а также группу поперечной подачи врезания шлифовального круга Ф _s2(П₃).

Группа поперечной подачи врезания шлифовального круга Ф _s2(П₃) кинематически одинакова с группой прерывистой поперечной подачи врезания шлифовального круга Вр(П₄). Эти группы отличаются только принципом управления электромагнитной муфты ЭМ1. Врезное шлифование осуществляется при постоянном включении данной муфты.

В структуре станка предусмотрены две вспомогательные группы: Вс(П₅) ускоренных установочных перемещений шлифовальной бабки и Вс(П₆) ручного перемещения продольного стола, используемые в обеих частных структурах.

Группа Вс(П₅). Ее внутренняя связь совпадает с внутренней связью группы поперечной подачи врезания, а внешняя связь имеет вид

ГД2 → 35/35 (электромагнитная муфта ЭМ2 включена) →;

→ 39/39 → 2/40 → 10 → бабка 5 (П₅).

В этой гидроцилиндр Ц2, связанный с ТВ (винт XIV) предназначен для постоянного выбора зазора в винтовой передаче в направлении действия радиальной силы резания.

Группа Вс(П₆). Ее внутренняя связью совпадает с внутренней связью группы поступательно-возвратной подачи продольного стола, а внешняя связь имеет вид

маховик → 56/45 или 16/85 → муфта М1, управляемая гидроцилиндром,→ ТВ (зубчато-реечная передача, шаг π m z) → продольный стол (П₆).

Переставная задняя бабка 6 имеет неподвижный центр, поджимаемый к детали пружиной. Выдвижение пиноли задней бабки осуществляется гидроцилиндром Ц4 посредством зубчато-реечной передачи.

Шлифовальный круг крепится на планшайбе фланцем через упругие прокладки. Перед установкой на шпиндель производят балансировку планшайбы с кругом посредством перемещения грузов в ее кольцевом пазу.