Круглошлифовальный станок – эффективное врезное и продольное шлифование деталей. Технология обработки заготовок на круглошлифовальных станках Монтаж круглошлифовальный станок

Наладка центровых круглошлифовальных станков. Рекомендуется выполнять наладку в такой последовательности:

Проверить работу всех узлов станка в наладочном режиме и устранить возникшие неисправности;

Установить скорость продольного перемещения механизма правки и произвести (при необходимости установки нового шлифовального круга) предварительную правку при отключенном копирном устройстве (обычно такая правка производится алмазозаменителем);

Отбалансировать шлифовальный круг и затем проверить качество балансировки;

Произвести правку шлифовального круга с помощью копирного устройства (если необходимо);

Установить в переднюю и заднюю бабки центры и выверить их соосность;

Установить переднюю и заднюю бабки на заданном осевом расстоянии;

Установить в центрах (патроне) заготовку и проверить надежность ее закрепления;

Выверить взаимное расположение шлифовальной бабки с заготовкой в осевом и радиальном направлениях;

Расставить упоры для изменения направления перемещения стола при продольном шлифовании;

Установить заданные режимы обработки;

При шлифовании длинных заготовок произвести установку люнета (люнетов);

Установить и настроить по эталону измерительное устройство для контроля диаметра наружной поверхности и управления циклом станка;

Произвести пробное шлифование двух-трех заготовок, измерив их погрешности и откорректировав положение шлифовальной бабки и настройку измерительного прибора;

При положительных результатах обработки заготовок установить на станке автоматический цикл и проверить работу станка путем обработки партии заготовок с обеспечением требуемой производительности и точности.

Установка и выверка центров. Перед установкой центров необходимо проверить, нет ли забоин в конических отверстиях в шпинделях бабок, следует очистить их от грязи и смазать маслом. Углы центров проверить шаблоном, а прилегание хвостовиков - по краске. Соосность центров следует определить по специальным оправкам 3 (рис. 9.19), установленным в переднюю 1 и заднюю 4 бабки. Положение цилиндрических поверхностей оправок проверить индикатором 2 по всей длине образующей оправок. При отклонении свыше 0,01 мм устранить отклонения от соосности поворотом передней или смещением задней бабки.

Установка задней бабки . Устанавливают заднюю бабку в требуемое положение и надежно закрепляют ее на столе с помощью двух зажимных винтов. Усилие прижима детали задним центром должно быть умеренным. Чем легче и тоньше деталь, тем меньшим должно быть это усилие. Следует помнить, что излишняя сила прижима приводит к быстрому износу центров и, следовательно, к ухудшению качества обработки. Слабый прижим детали также недопустим, так как под действием давления круга на деталь задний центр может сместиться и точность обработки будет нарушена. При шлифовании длинных деталей устанавливают необходимое число люнетов, исключающих прогиб детали под действием усилий, возникающих при обработке.

Затем следует отрегулировать и проверить систему охлаждения и фильтрования рабочей жидкости.

Расстановка упоров . После того, как шлифуемая деталь будет установлена в центрах, необходимо приступить к расстановке упоров для изменения направления движения стола при продольном шлифовании. Для установки взаимного положения круга и детали в направлении оси детали в центрах станка помещают эталонную деталь. Шлифовальной бабке сообщают установочное перемещение в направлении оси детали. В качестве базы обычно используют левый торец детали, положение которого остается постоянным при любой длине детали. Для пробных ходов при наладке включают электродвигатель бабки круга и детали, после чего подводят круг к детали до появления искры и вручную перемещают стол. Если при этом искра будет равномерна по всей длине детали, то можно включить автоматическую подачу. Сделав несколько ходов, проверяют диаметр детали с обоих концов и, если она окажется конусной, выверяют положение стола.

Настройка шлифовальных станков. При настройке станка нужно пользоваться имеющимся лимбом поперечной подачи, облегчающим настройку. Убедившись, что деталь вращается с необходимой скоростью и положение упоров переключения хода стола соответствует требуемой длине шлифования, необходимо осторожно подвести круг к детали до появления искры. В этом положении следует освободить лимб и, не сдвигая маховик поперечной подачи, передвинуть его так, чтобы число делений между нулевым делением на корпусе механизма поперечной подачи и нулевым делением лимба соответствовало половине припуска на диаметр детали. После этого, закрепив лимб, можно обрабатывать деталь, включив автоматическую подачу, которая выключается упором поперечной подачи при совмещении нулевых делений лимба и корпуса механизма поперечной подачи. За два-три деления до нулевого положения необходимо проверить размер детали, чтобы не допустить снятия лишнего металла, и, если нужно, внести соответствующие коррективы в наладку. При шлифовании до упора необходимо периодически корректировать положение круга для компенсации износа.

Наладка измерительно-управляющих устройств. Измерительные приборы устанавливают по эталонной детали на позициях измерения. Сначала выполняют предварительное регулирование вдоль оси детали, а затем окончательно устанавливают в нулевое положение. При наладке приборов с рычажными системами необходимо выполнить независимое регулирование горизонтального и вертикального рычагов. После окончательного регулирования измерительных приборов необходимо зафиксировать положение узлов, чтобы фиксация была надежной и отрегулированное точное взаимное расположение деталей и узлов прибора сохранялось и после их закрепления.

В процессе пробного шлифования следует проверить при ручной подаче состояние искры по длине шлифуемой поверхности. Если искра будет равномерна по всей длине, то можно включить автоматическую подачу. Отшлифовав деталь, необходимо проверить диаметр шеек в двух наиболее удаленных сечениях. Если окажется конусность, необходимо отрегулировать положение стола в горизонтальной плоскости поворотом его верхней части относительно нижней. Для наблюдения за углом поворота при наладке используют специальный лимб или наладочное приспособление с индикатором (рис. 9.20). Приспособление крепится к нижнему столу станка на сухаре 3 и имеет два поворотных элемента 1 и 4, с помощью которых устанавливается индикатор 2 в различных положениях по высоте и ширине стола станка. Окончательно проверяют установку стола путем повторного пробного шлифования.

Для пневматического измерительного прибора большое значение имеет правильная наладка прибора и соответствующее тарирование шкалы отсчетного устройства, которое производится по эталонам. Для измерения отверстий шкалы пневматические приборы тарируют по установочным кольцам. В комплект должно входить не менее двух установочных колец, соответствующих по размерам предельным диаметрам измеряемой детали, для которой производится тарирование прибора. По установочным кольцам на шкалу прибора наносят контрольные точки, промежуточные значения получаются делением отрезков между точками; нанесенными по кольцам, на равные доли, с тем чтобы получить требуемую цену деления. Правильная эксплуатация пневматического прибора имеет важное значение для точности и надежности его работы.

Особенности наладки плоскошлифовальных станков. Наладку станков с прямоугольным столом и магнитной плитой следует начинать с проверки работы узлов станка, а также с проверки исправности магнитной плиты или приспособления для установки и зажима заготовки. В случае отклонения от плоскостности стола и магнитной плиты их необходимо прошлифовать до требуемого отклонения от плоскостности согласно данным паспорта станка. Далее наладку рекомендуется проводить с учетом следующих особенностей.

При использовании магнитной плиты установить на плиту заготовку (заготовки), обеспечив при этом перекрытие каждой заготовкой двух полюсов. Проверить усилие зажима. После установки заготовки, включения электромагнитной плиты и подачи стола шлифовальный круг следует постепенно вводить в соприкосновение с обрабатываемыми заготовками (во избежание его удара).

При наладке станков с прямоугольным столом расставить упоры, переключающие направление хода стола, обеспечив при этом перебег, который определяется размерами круга и методом шлифования (периферией или торцом). Расставить упоры, ограничивающие поперечное перемещение шлифовальной бабки, обеспечив при этом выход круга относительно края плиты не более 0,3 его высоты. В зависимости от длины и скорости продольного хода стола установить частоту двойных ходов. Установить требуемые значения поперечной и вертикальной подач. Настроить измерительно-управляющее устройство, осуществляющее цикл работы станка и автоматический останов станка в конце обработки.

Задание для студентов: (1) с. 245-269, 310-317, 344-352; (3) с. 177-195.

К атегория:

Шлифовальные станки

Приспособление для обработки на круглошлифовальных станках

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.

Шлифовка (шлифование) — способ обработки детали до установленных размеров. Для этого используются абразивные материалы, нанесенные на шлифовальные круги. Круглошлифовальные портативные станки для работы по металлу имеют множество вариантов исполнения, как способ с ручным управлением, так и способ с системами ЧПУ (3у10а, серия станков Studer и др.).

Круглошлифовальные станки широко распространены в производственных предприятиях, которые занимаются выпуском продукции большими, средними, малыми сериями и даже единичными экземплярами. Универсальный круглошлифовальный станок имеет назначение для шлифования цилиндрических и конических деталей как внутри, так и снаружи.

Как правило, деталь попадает на такой станок для заключительной обработки, при которой обеспечивается высокая точность контроля по параметрам и чистоте поверхности.

1 Модификации

Все круглошлифовальные станки имеют свою технологическую точность контроля и производства:

П — повышенная;
В — высокая;
А — особо высокая.

Круглошлифовальные станки, которые наиболее часто встречаются на производствах, имеют следующие обозначения:

3а423, 3а151,
3б12, 3б161, 3б153, 3б151;
3м151, 3м175;
3у10а;
многочисленная серия станков Studer (S21, S31, S33, S41).

Все модификации имеют эффективный способ контроля размеров при обработке детали, в том числе и способ с помощью ЧПУ. Большинство станков позволяет обрабатывать на них тяжелые и габаритные детали.

По расположению обрабатываемой детали также имеются различия. Существует три модификации:

центровая — деталь устанавливается в центрах;
патронная — обрабатываемое изделие зажимается в патроне;
безцентровая — деталь устанавливается по обрабатываемой поверхности.

1.1 Рабочие узлы

Различие в технических характеристиках у разных заточных моделей заключается в мощности, расстоянии между центрами, допустимым весом обрабатываемого изделия, максимальным диаметром шлифовки, шириной диапазона поворота шпиндельной бабки.

Устройства достаточно тяжелые, поэтому под них необходимо предусматривать усиленный фундамент.

Основные рабочие узлы:

шлифовальная бабка со шпинделем шлифовального круга;
суппорт ножа;
патрон (центра);
балансировочное устройство для шлифовального круга;
приспособление для правки шлифовального круга;
емкость со смазочно-охлаждающей жидкостью;
прижимы.

Универсальный круглошлифовальный станок может быть оснащен ЧПУ, что значительно упрощает способ контроля и увеличивает точность производимых работ.

На таких станках можно обрабатывать детали практически из любых материалов:

сталь;
чугун;
сплавы цветных металлов;
текстолит;
стекло;
материалы особой прочности (керметы).

2 Принцип работы

Обрабатываемая деталь зажимается в патроне или устанавливается на центрах станка, а затем, вращаясь, входит в контакт со шлифовальными кругами, которые имеют абразивные покрытия. Стол станка может перемещаться в возвратно-поступательном направлении и в конце законченного прохода происходит перемещение шлифовального круга на следующую заданную величину резания.

Продольное движение стола задается ЧПУ (через гидравлику) или вручную (вращением маховика). Шлифовальная бабка, которая перемещается поперечно, также может управляться ЧПУ или вручную. Абразивные круги, при продольном и поперечном перемещении, обрабатывают деталь сначала в черновом, а затем в чистовом варианте шлифовки.

2.1 Станок 3м151

Используется для единичной, серийной и крупносерийной обработки деталей. В работе по металлу 3м151 позволяет выполнять следующие операции:

шлифование (врезное и продольное);
наружное шлифование деталей, которые имеют коническую или цилиндрическую форму.

Работы могут проводиться как в ручном, так и в автоматическом (ЧПУ) режиме, при этом способ контроля размеров позволяет выдерживать высокую точность обработки.

На станке 3м151 возможна обработка деталей с максимальными диаметром 200 мм и длиной и 700 мм, а также весом до 55 кг. Общий вес 3м151 (вместе с охлаждающей системой и комплектом электрического оборудования) составляет 5600 кг при габаритах 2170×2450х4605 мм.

2.2 Особенности конструкции

Станок 3м151 имеет два стола (верхний и нижний). Первый размещен перед станиной и передвигается по продольным направляющим, второй используется в обработке конических деталей и поворачивается на определенный угол при помощи винта с последующей фиксацией прижимами. Способ контроля размеров, а также их проверка заключается в корректировке по шкале и индикаторному механизму, расположенных на столах.

Система гидравлики у станка 3м151 позволяет осуществлять:

блокировку перемещения стола ручным способом;
продольное перемещение стола (задействуется автореверс при окончании рабочего хода);
быстрое подведение/отведение бабки;
блокировку стола при выполнении врезного шлифования;
отведение пиноли.

При продольном и врезном шлифовании на 3м151 возможна полная автоматизация процесса, который осуществляется при помощи гидравлического привода имеющего муфту и гидродвигатель. Пиноль, с зубчатой рейкой, подводит к обрабатываемой детали заднюю бабку для установки ее в центрах. Такую операцию 3м151 позволяет провести как вручную, так и при помощи гидравлики.

На задней бабке 3м151 имеется устройство для правки шлифовального круга. При желании, это устройство можно автоматизировать, как дополнительную опцию при заказе у производителя.

2.3 Универсальный станок 3б12

Станок 3Б12 является универсальным круглошлифовальным устройством и используется для шлифования конических и цилиндрических поверхностей как внутри, так и снаружи.

Наличие поворотного стола у 3Б12 позволяет провести шлифовку пологих конических поверхностей.

Для шлифования крутых конических внутренних и внешних поверхностей у 3Б12 имеется поворотная передняя и поворотная шлифовальная бабка, которая состоит из двух частей. Верхняя часть может перемещаться на салазках относительно нижней части. Таким образом, на станке 3Б12, имеется возможность шлифовать торец детали, закрепленной в патроне, краем шлифовального круга.

Станок 3Б12 позволяет обрабатывать деталь, закрепленную в патроне или установленную в неподвижных центрах.

На станке 3Б12 возможно проведение следующих работ:

врезное и продольное шлифование;
продольное шлифование до упора (автоматическая поперечная подача);
шлифование периферией шлифовального круга торцевых поверхностей.

Станок 3Б12 позволяет обрабатывать цилиндрические поверхности диаметром 8-200 мм и длиной 100-500 мм, а отверстия 20-50 мм с глубиной до 75 мм. Проверка на точность заточных работ станком 3Б12, проводится при помощи соответствующих шкал установки параметров обработки.

2.4 Специальный станок 3а423

Модель 3а423 предназначена для перешлифовки шатунных и коренных шеек коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. Используется 3а423 на авторемонтных заводах и в ремонтных мастерских. Станок 3а423 может шлифовать цилиндрические поверхности и конусы, которые имеют небольшой угол уклона.

При шлифовании шатунных шеек на станке 3А423, коленчатый вал балансируется перемещаемыми на патроне грузами. Система управления 3а423 имеет механический, гидравлический и ручной привод. Возможно проведение шлифовки с автоматическим врезанием.

Кинематические цепи и гидравлические системы, которыми оснащен 3а423, позволяют осуществлять следующие движения:

вращать шпиндель шлифовальной бабки;
вращать обрабатываемую деталь;
при помощи гидравлики быстро подводить/отводить шлифовальную бабку;
перемещать стол.

На 3а423 возможна обработка деталей с максимальными общим сечением 580 мм и длиной 1600 мм (в центрах); 1450 мм (в патронах), а также весом до 150 кг.

Мощность электрического двигателя главного привода станка 3а423 — 11 кВт. Размеры станка 3а423 (по ширине, глубине и высоте) — 5650×2530х1830 мм. Общий вес — 7250 кг.

2.5 Модель 3Б161

Станок 3Б161 применяется в наружном шлифовании цилиндрических и конических (с пологим скосом) поверхностей.

Виды шлифования на станке 3Б161:

продольное и фрезерное (при ручном управлении);
продольное (в режиме автоматической поперечной подачи);
врезное (до упора, в полуавтоматическом цикле).

Модель 3Б161 позволяет установить дополнительные приборы, по которым происходит проверка на точность выполнения работ методом активного контроля размеров. Такой способ возможен при особой комплектации 3Б161 и требует дополнительной оплаты.

Существует модификация 3Б161, которая не имеет гидравлического механизма для врезания. Врезное и продольное шлифование на станке 3Б161 проводится методом ручной поперечной подачи.

Максимальные размеры обрабатываемых деталей на станке 3Б161 по диаметру — 280 мм, по длине — 1000 мм. Станок 3Б161 имеет электродвигатель привода круга — 7 кВт (980 об/мин). Габаритные размеры по длине, ширине, высоте — 4100×2100х1560 мм, при общем весе 4500 кг.

2.6 Универсальный полуавтомат 3М175

Полуавтомат 3М175 имеет класс точности П и предназначен для шлифования пологих конических и цилиндрических поверхностей.

Шлифование в полуавтоматическом режиме происходит в неподвижных центрах. Поворотная верхняя часть стола полуавтомата 3М175 обеспечивает работу с коническими поверхностями.

Полуавтомат 3М175 удобен в управлении и обслуживании. Операции по перемещению стола, включению вращения обрабатываемой детали, охлаждению и быстрому подводу шлифовального круга — выполняются одной рукояткой.

На станке 3М175 допустима обработка деталей размером 2800 мм с диаметром 400 мм. Область шлифования определяется по диаметру в 400 мм, по длине 2520 мм.

Габаритные размеры 3М175 — 8310×3690х2135 мм при общей массе в 13850 кг.

2.7 Станки 3м175, 3а151, 3у10а, 3б153, 3б151

Модели 3м175, 3а151, 3у10а, 3б153, 3б151 используются для наружного шлифования.

На станках 3м175, 3а151, 3у10а, 3б153, 3б151 возможна установка устройств активного контроля, поэтому тщательная проверка всех параметров при работе по металлу осуществляется автоматически. Такой способ контроля позволяет производить качественную продукцию с гладкой и чистой поверхностью.

Станок 3у10а отличается от 3м175, 3а151, 3б153, 3б151 особо высокой точностью при шлифовании наружных и внутренних цилиндрических или конических поверхностей.

Характеристики 3у10а:

диаметр заготовки — до 100 мм;
длина заготовки — до 180 мм;
мощность электродвигателя — 1,1 кВт;
размеры — 1250×1400х1690 мм;
вес — 1850 кг.

2.8 Универсальные круглошлифовальные аппараты Studer

Studer S41 — агрегат, который оснащен ЧПУ новой генерации. Studer меет множество особых технических дополнений, таких как уникальная система направляющих, высокоточные приводы линейных двигателей, большой выбор шлифовальных кругов.

Studer S21 — подходит для шлифования деталей с высокими требованиями контроля качества. Может быть полностью автоматизирован. Используется для изготовления продукции для аэрокосмической отрасли, в точной механике и гидравлике (пневматике).

Studer S31 — широко применяется в инструментальной промышленности.

Studer S33 — имеет три шлифовальных круга которые обеспечивают комплексную обработку детали на наивысшем уровне.

2.9 Как работает круглошлифовальный станок 3К12? (видео)

Сборка и подготовка кругов . Перед установкой на станок круги следует проверить на соответствие их твердости и зернистости значениям, указанным в технологической карте. Каждый круг необходимо тщательно осмотреть и проверить легким постукиванием деревянным молотком на наличие в нем трещин (звук должен быть чистым, без дребезжания).

Круги 1 (рис. 9.16) следует собирать на оправке 2 согласно чертежу наладки шлифовального станка. Посадка круга на оправку должна быть легкой, без применения силы во избежание его разрыва. Зазор между посадочным местом, оправкой и диаметром отверстия круга должен составлять 0,3 ...0,5 мм; отклонение от перпендикулярности торцов круга к его оси не должно превышать 0,15 мм (на периферии круга диаметром 500...600 мм), что достигается протачиванием торцов круга, выдерживая размеры А, В, С и D. Между кругом и фланцем нужно ставить картонные промасленные прокладки 4 толщиной до 1 мм; при закреплении кругов на планшайбе с помощью фланцев необходимо, чтобы последние были точно сцентрированы. Во избежание перекоса фланцев и разрушения круга при сборке его на планшайбе гайки 3 следует затягивать попеременно (через 180° с противоположных сторон).

Рис. 9.16. Сборка шлифовальных кругов:
1 - круги; 2 - оправка; 3 - гайка; 4 - прокладки; А - расстояние от круга до базовой поверхности; ВС- расстояние между кругами; АВ, CD - ширина кругов

Испытание на прочность . Перед работой на станке круги испытывают на прочность пробным вращением на повышенной скорости. Для этого выпускают специальные станки, обеспечивающие скорости круга в 1,5 раза выше эксплуатационной. Испытания следует проводить с выдержкой во времени на заданной испытательной скорости. Режим испытания автоматизирован. Управление осуществляют с пульта. Круг испытывают по заданной программе - разгон, выдержка на испытательной скорости и торможение до полной остановки. Частоту вращения регулируют бесступенчато. Испытательные стенды оснащают подъемно-установочными устройствами. Круг надевают на фланцы, при этом необходимо обратить внимание на то, чтобы зазор между внутренним отверстием круга и посадочными диаметрами фланцев был равномерным по всей окружности.

Балансировка кругов . Для обеспечения шлифования заготовок с высокой точностью и без вибрации круги в сборе с планшайбой должны быть отбалансированы. При работе неуравновешенным кругом обработанная поверхность получается граненой, волнистой, а опоры шпинделя при этом быстро изнашиваются. Причинами неуравновешенности круга могут быть неравномерное распределение массы в теле круга, эксцентричное расположение посадочного отверстия по отношению к наружной поверхности круга, непараллельность и неперпендикулярность торцов, неравномерная пропитка круга СОЖ, неправильный монтаж - неконцентричная установка круга и др.

При неуравновешенном круге возникает центробежная сила, которая вызывает вибрации. При скоростном шлифовании опасность разрыва круга от усилий резания уменьшается, но возрастает опасность разрыва от центробежной силы.

Круг балансируют вне шлифовального станка на балансировочных стендах. Круг, смонтированный на оправке, устанавливают на опоры - цилиндрические валики или диски (рис. 9.17).

Рис. 9.17. Стенд для балансировки шлифовальных кругов:
а - с двумя гладкими цилиндрическими вилками; б - с вращающимися дисками; в - схема крепления грузиков для балансировки круга

Обоим устройствам (рис. 9.17, а, б) присущ общий недостаток - большой момент трения, снижающий точность балансировки. Использование принципа «воздушной подушки» позволило создать рациональную конструкцию устройства для статической балансировки (рис. 9.18). Преимущество устройства на «воздушной подушке» состоит в том, что оправка с кругом легко поворачивается под воздействием небольшого момента сил. Чтобы вывести из состояния покоя оправку с кругом, установленную на цилиндрических валиках, требуется момент, в 7 раз больший, а при дисках - в 40 раз больший.

Рис. 9.18. Устройства для статической балансировки шлифовальных кругов:
а - на воздушной подушке; б - на плоскопараллельных линейках; в - с двумя парами вращающихся дисков; 1 - воздушная подушка; 2 - плоскопараллельная линейка; 3 - пара вращающихся дисков

На шпинделе станка круги закрепляют с помощью планшайбы, в концевых выточках которых размещаются грузики - сегменты для балансировки кругов. Балансировку производят изменением положения трех грузиков в кольцевой выточке фланца шлифовального круга. Неуравновешенный круг более тяжелой частью повернется вниз. Перемещая в планшайбе грузики, добиваются, чтобы круг в любом положении на опорах оставался неподвижным. По мере износа круга балансировка его может нарушиться вследствие неравномерного распределения массы в теле круга, поэтому целесообразно производить повторную балансировку круга. Для этого рекомендуется прокрутить круг на рабочей скорости в течение 1...2 мин, выключив охлаждение, чтобы жидкость не скапливалась в порах нижней части круга и не нарушала балансировку.

В более ответственных случаях применяют балансировочные весы. При тщательном изготовлении деталей весов точность уравновешивания может быть доведена до величины остаточного смещения центра тяжести 5 мкм. Средняя продолжительность балансировки 15...20 мин. Балансировочные весы предназначены для балансировки шлифовальных кругов диаметром от 200 до 600 мм. Находят применение также устройства для балансировки кругов непосредственно на шлифовальном станке.

Далее производят подбор характеристик шлифовального круга для обработки определенной детали на конкретно выбранном станке (см. также гл. 2). Затем приступают к наладке гидрооборудования и узлов шлифовального станка.

Наладка центровых круглошлифовальных станков . Рекомендуется выполнять наладку в такой последовательности:

проверить работу всех узлов станка в наладочном режиме и устранить возникшие неисправности;
установить скорость продольного перемещения механизма правки и произвести (при необходимости установки нового шлифовального круга) предварительную правку при отключенном копирном устройстве (обычно такая правка производится алмазозаменителем);
отбалансировать шлифовальный круг и затем проверить качество балансировки;
произвести правку шлифовального круга с помощью копирного устройства (если необходимо);
установить в переднюю и заднюю бабки центры и выверить их соосность;
установить переднюю и заднюю бабки на заданном осевом расстоянии;
установить в центрах (патроне) заготовку и проверить надежность ее закрепления;
выверить взаимное расположение шлифовальной бабки с заготовкой в осевом и радиальном направлениях;
расставить упоры для изменения направления перемещения стола при продольном шлифовании;
установить заданные режимы обработки;
при шлифовании длинных заготовок произвести установку люнета (люнетов);
установить и настроить по эталону измерительное устройство для контроля диаметра наружной поверхности и управления циклом станка;
произвести пробное шлифование двух-трех заготовок, измерив их погрешности и откорректировав положение шлифовальной бабки и настройку измерительного прибора;
при положительных результатах обработки заготовок установить на станке автоматический цикл и проверить работу станка путем обработки партии заготовок с обеспечением требуемой производительности и точности.

Установка и выверка центров . Перед установкой центров необходимо проверить, нет ли забоин в конических отверстиях в шпинделях бабок, следует очистить их от грязи и смазать маслом. Углы центров проверить шаблоном, а прилегание хвостовиков - по краске. Соосность центров следует определить по специальным оправкам 3 (рис. 9.19), установленным в переднюю 1 и заднюю 4 бабки. Положение цилиндрических поверхностей оправок проверить индикатором 2 по всей длине образующей оправок. При отклонении свыше 0,01 мм устранить отклонения от соосности поворотом передней или смещением задней бабки.

Рис. 9.19. Проверка соосности центров на круглошлифовальном станке:
1 - передняя бабка; 2 - индикатор; 3 - оправки; 4 - задняя бабка

Затем следует отрегулировать и проверить систему охлаждения и фильтрования рабочей жидкости.

Настройка станка . При настройке станка нужно пользоваться имеющимся лимбом поперечной подачи, облегчающим настройку. Убедившись, что деталь вращается с необходимой скоростью и положение упоров переключения хода стола соответствует требуемой длине шлифования, необходимо осторожно подвести круг к детали до появления искры. В этом положении следует освободить лимб и, не сдвигая маховик поперечной подачи, передвинуть его так, чтобы число делений между нулевым делением на корпусе механизма поперечной подачи и нулевым делением лимба соответствовало половине припуска на диаметр детали. После этого, закрепив лимб, можно обрабатывать деталь, включив автоматическую подачу, которая выключается упором поперечной подачи при совмещении нулевых делений лимба и корпуса механизма поперечной подачи. За два-три деления до нулевого положения необходимо проверить размер детали, чтобы не допустить снятия лишнего металла, и, если нужно, внести соответствующие коррективы в наладку. При шлифовании до упора необходимо периодически корректировать положение круга для компенсации износа.

Наладка измерительно-управляющих устройств . Измерительные приборы устанавливают по эталонной детали на позициях измерения. Сначала выполняют предварительное регулирование вдоль оси детали, а затем окончательно устанавливают в нулевое положение. При наладке приборов с рычажными системами необходимо выполнить независимое регулирование горизонтального и вертикального рычагов. После окончательного регулирования измерительных приборов необходимо зафиксировать положение узлов, чтобы фиксация была надежной и отрегулированное точное взаимное расположение деталей и узлов прибора сохранялось и после их закрепления.

Рис. 9.20. Приспособление для наладки и определения угла поворота стола:
1 и 4 - поворотные элементы; 2 - индикатор; 3 - сухарь нижнего стола станка

Особенности наладки плоско шлифовальных станков . Наладку станков с прямоугольным столом и магнитной плитой следует начинать с проверки работы узлов станка, а также с проверки исправности магнитной плиты или приспособления для установки и зажима заготовки. В случае отклонения от плоскостности стола и магнитной плиты их необходимо прошлифовать до требуемого отклонения от плоскостности согласно данным паспорта станка. Далее наладку рекомендуется проводить с учетом следующих особенностей.

Контрольные вопросы

Каков порядок сборки и подготовки шлифовальных кругов к эксплуатации?
Расскажите о балансировке шлифовального круга.
В какой последовательности производят наладку центрового круглошлифовального станка?
Расскажите о наладке измерительного устройства на шлифовальном станке.
Назовите особенности наладки плоскошлифовальных станков.

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.