Группа 3. Шлифовальные и доводочные станки ТЕМА 8
Шлифовальные станки применяются в основном для снижения шероховатости обрабатываемых деталей и получения точных размеров. В большинстве случаев на шлифование детали поступают после предварительной черновой обработки и термических операций, хотя бывают случаи, когда шлифование является единственным методом обработки. Основной инструмент при шлифовании – шлифовальный круг. На шлифовальных станках можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колёс, затачивать режущий инструмент и т.д. Шлифовальные станки в зависимости от назначения подразделяются на круглошлифовальные, внутришлифовальные, бесцентровошлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.
Главным движением резания во всех шлифовальных станках является вращение шлифовального круга, измеряемое в м/сек. Vшл = 30…40 м/сек, а движение подачи — поступательное перемещение либо вращение заготовки или инструмента. В доводочных станках движение резания может сообщаться и заготовке.
В основу классификации станков этой третьей группы положены следующие признаки:
· вид шлифуемой поверхности (наружная или внутренняя, плоская или цилиндрическая);
· виды деталей, для обработки которых предназначен станок (вальцы, кулачковые валы, коленчатые валы и т. п.);
· конструктивные особенности станков(двухстоечный, бесцентровый, планетарный);
· особенности обрабатываемых конструктивных элементов деталей (резьба, шлицы, профили и др.).
Круглошлифовальные станки. Относятся к первому типу станков и используются для обработки цилиндрических и конических поверхностей гладких и ступенчатых заготовок, установленных на неподвижных центрах. Заготовки перед шлифованием проходят обработку, позволяющую получить достаточно точные их форму и размеры, и для шлифования оставляется небольшой припуск, обычно измеряемый десятыми долями миллиметра.
Обработка длинных валов (рис. а). Станок имеет следующие движения: главное движение – вращение шлифовального круга, круговая подача – вращение заготовки. Кроме того, имеется продольная подача заготовки Ппр и поперечная подача шлифовального круга (подача врезания) Пвр.
Станки, работающие методом врезания (б) имеют круговую подачу, подачу на врезание (Пвр), а также осциллирующую подачу, т.е. колебательное осевое движение, которое могут совершать шлифовальная бабка или стол.
Круглошлифовальные станки бывают простые и универсальные, т.е. имеющие поворот оси шпиндельной бабки и бабки изделия для шлифования конусов. Основной размер в них – наибольший диаметр обработки. Он равен 100-1600 мм.
Рисунок 8.1 Устройство круглошлифовального станка: 1- рычаг; 2, 10 – маховик;
3 – передняя бабка; 4 – шлифовальный круг; 5 – шлифовальная бабка; 6 – задняя
бабка; 7 – стол; 8 – станина; 9 – кулачки.
Модели круглошлифовальных станков: 3У10, ЗЕ12, 3А130, ЗА141, 3А10П, 3А151, 3У142 ЗА172, 3А423, 3М174 (Рис.8.2), 3С120В, 3С130В, 3У131ВМ, М1420А-500, SHU-321, ВШ-152РВ, КШ-3М, RSM-500, М1363, МЕ1350, МD1320В.
Многие заводы выпускают разнообразные станки, например, ОАО «Харьковский станкостроительный завод» выпускает:
- круглошлифовальные полуавтоматы общего назначения - 3М152ВМ, 3М162В, 3К152ВФ20;
- универсальные круглошлифовальные полуавтоматы - 3М132В, 3У142МВ, 3У143МВ, 3У144МВ;
- тяжелые круглошлифовальные станки - 3М193, 3М194, 3М195, 3М196, 3М198.
Рисунок 8.2 Круглошлифовальный станок 3М174. Станок используется для
шлифования наружных цилиндрических поверхностей диаметром до 700мм,
длиной до 6100мм, вес заготовки до 5,0 тонн.
|
|
а) б)
Рисунок 8.3 Круглошлифовальные станки фирмы «DANOBAT», а) – типа UG; б) – типа HG.
Технические характеристики | UG-41 | UG-51 | HG-71 | HG-72 | HG-91 |
Максимальная длина шлифования, мм | 600 | 600 | 1600 | 1600 | 2000 |
Максимальный диаметр шлифования, мм | 270 / 320 | 445 / 550 | 445 / 550 | 650 / 850 | |
Максимальный вес заготовки, кг | 125 | 125 | 125 | 5000 | |
Максимальный размер шлифовального круга, мм | 400 х 63 | 500 х 80 | 500 х 80 | 610 х 170 | 760х300 |
Мощность шлифовального головки, кВт | 5,5 / 7,5 | 7,5 / 11 / 15 | 7,5 / 11 / 15 | 11 / 15 / 22 / 30 / 37 / 45 | 11 / 15 / 22 / 30 / 37 / 45 |
Скорость шлифования, м/с | 50 / 60 | 45 / 60 | 45 / 60 | 45 / 60 |
Бесцентровошлифовальные станки. Применяются в крупносерийном и массо-
Рисунок 8.4 схемы бесцентренного шлифования:
а) – наружных поверхностей;
б) – с уступом до упора;
в) – врезанием поперечным перемещением ведущего круга;
вом производстве для наружного и внутреннего шлифования тел вращения. (Рис. 8.4). При шлифовании наружных поверхностей заготовка 3, поддерживаемая ножом 4, располагается между двумя абразивными кругами из которых шлифу-емый круг 1, вращаясь с окружной скоростью 30…40 м/с, снимает с заготовки припуск, а другой ведущий круг 2, вращающийся с окружной скоростью 10…50 м/мин, сообщает заготовке вращение (круговую подачу) VSкр и продольную (осевую) подачу Ппр. Установочное поперечное перемещение ведущего круга Пвр определяет диаметр шлифуемой детали. Ось ведущего круга 2 поворачивает на угол α, чтобы он не только вращая заготовку VSкр, но и выполняя её осевую подачу Ппр. При черновом шлифовании α = 1,5…6º, при чистовом α = 0,5…1,5º.
Для прилегания к заготовке ведущего круга, повёрнутого на угол α, по линии, он заправляется как однополостный гиперболоид вращения, движением алмаза параллельно оси заготовки.
Наиболее часто на этих станках применяют сквозное шлифование деталей с постоянным наибольшим диаметром (рис. а), но применяют и шлифование деталей с уступом до упора 5 (рис. б). В этом случае для заготовки 3 и её снятие ведущий круг 2 отводится.
Недлинные заготовки сложной формы шлифуют методом врезания поперечным перемещением ведущего круга 2 (рис. в). При этом в осевом направлении заготовка 3 фиксируется упорами 5, к которому поджимается за счёт небольшого (порядка 30”) поворота оси ведущего круга 2.
Модели бесцентровошлифовальных станков: 3В182, 3М184А, 3Е184В, М1020А, MG1020, М11100, SASL 125/1.
Рис. 8.5. Бесцентрово-шлифовальный станок: 1 – станина;
2, 4 – бабки; 3, 5 – механизмы для правки кругов; 6 – нож.
Внутришлифовальные станки. Относятся ко второму типу станков рассматриваемой группы и используются для окончательной обработки цилиндрических и конических отверстий, как сквозных, так и глухих. В ряде случаев одновременно с отверстием на этих станках могут обрабатываться и торцы заготовок.
Рисунок 8.6 Устройство внутришлифовального станка: 1- станина; 2передняя бабка;
3 – самоцентрирующее приспособление; 4 – деталь; 5 – шлифовальный шпиндель;
6, 10 – маховик; 7 – стол; 8 – кулачки; 9 – рычаг.
На Рис 8.6. показана схема внутришлифовального станка. В отличие от круглошлифовального передняя бабка 2 установлена на станине неподвижно, а подвижный стол несет шлифовальную бабку, которая совершает возвратно-поступательное движение для выполнения процесса шлифования и радиального перемещения для подачи шлифовальной бабки на глубину шлифования. Внутри полой коробчатой станины 1 размещены агрегаты гидропривода. По направляющим перемещается стол. Шпиндель передней бабки, приводимый от электродвигателя с четырьмя или шестью скоростями вращения, имеет зажимное самоцентрирующееся приспособление 3, в котором закрепляется деталь 4. Шлифовальный шпиндель 5, установленный на столе 7, приводится в движение от отдельного электродвигателя и имеет только одну скорость. Поперечное перемещение шлифовальной бабки задается вручную маховиком 6 либо автоматически от специального рычажного привода. Шлифовальные шпиндели внутришлифовальных станков устанавливаются в зависимости от диаметра шлифовального круга. Стол 7 перемещается от гидропривода, длина хода стола регулируется передвижными кулачками 8, размещенными в боковом пазу стола. Изменение направления движения стола производится рычагом 9, который при перемещении переключает дроссель гидросистемы. На станке также предусмотрено ручное перемещение стола посредством маховика 10, сблокированного с гидроцилиндром. Длина хода стола внутришлифовального станка устанавливается в зависимости от длины шлифуемой детали.
Глубина шлифования | шлифовальной головкой ø 6mm | 9мм | |
шлифовальной головкой ø10mm | 150мм | ||
Max. ход | Inside guard (mm) | ||
Outside guard (mm) | |||
Max. угол поворота шлиф.головки(°) | |||
Скорость вращения заготовки, обмин | 180-500 (всего 4 ступени) | ||
Скорость вращения шлиф.головки, обмин | 10000,18000,24000 | ||
Max. размер стола,мм | |||
Цена деления лимба,мм | 0.002 | ||
Перемещение продольное | ручное и гидравлическое | ||
Мощность,кВт | 3.8 | ||
Масса,кг | |||
Габариты,мм | 2363x1260x1310 | ||
Точность | Округлость,мм | 0,0025 | |
Цилиндричность,мм | 0,004 | ||
Шероховатость(μm) | Ra0.63 | ||
Рисунок 8.7 Станок М2110С и
его краткая техническая характеристика.
Рисунок 8.8 Внутришлифо-
вальные головки (ВШГ).
Рисунок 8.9 Внутреннее шлифование на станке фирмы BWF, Германия.
Некоторые модели внутришлифовальных станков: 3К 225В, 3К227В, 3К228А, 3А228П, 3К228А, 3К229А, 3А230, М2110С (Рис. 8.7), 3М225ВМ, JAG-3JAW, IGD10A (Китай), IG32C (Китай).
Обдирочно-шлифовальные станки. Обдирочно-шлифовальные станки, относящиеся к третьему типу, обычно работают на более жестких режимах и предназначаются для глубокой зачистки труднообрабатываемых элементов заготовок, полученных литьем, сваркой, штамповкой (заусенцев, швов, неровностей и т. п.). Их применяют также для обработки заготовок из неметаллов, например при изготовлении шлифовальных кругов.
Рисунок 8.10 Обдирочно- шлифовальный 3Н340. |
Технические характеристики:
1. Шлифовальные круги, мм ПВ400х50х203(400х50х127)
ПП400х50х203(400х50х127)
2. Количество шлифовальных кругов, шт 2
3. Высота центров шлифовал. кругов от пола, не менее, мм 900
4. Расстояние между шлифовальными кругами, мм 500
5. Скорость окружная, м/с 30
6. Питание от сети переменного тока:
- напряжение, В 380
- частота, Гц 50
7. Электродвигатель:
- тип 4АМ100S4УЗ
- мощность, кВт 3
- частота вращения, об/мин 1435
8. Габариты станка, мм (длина/ширина/высота)1060х700х1250
9. Масса станка, не более, кг 340
Некоторые модели: 3Н340, 3А306К-90, ВЗ-379, ВШ-041, ГС555.
Специализированные и заточные шлифовальные станки. Четвертый и пятый типы включают специализированные шлифовальные станки. Так, мод. ЗА544 используется для плоского шлифования направляющих станков, мод. 3510 отличается повышенной точностью обработки, мод. 3451 применяется для шлицешлифовальных работ и т. п.
а) б)
Рисунок 8.11 Специализированные шлифовальные станки: а) – шлицешлифовальный 3М451Г;
продольно-шлифовальный 3К544 для шлифования направляющих.
Заточные станки относятся к шестому типу и используются для заточки различного металлорежущего инструмента (резцов, слесарного инструмента, сверл и т. п.) и многих других работ. Универсально-заточные станки мод. 3644, ЗВ641, ЗМ642К и др. позволяют затачивать многолезвийный инструмент, а заточные станки мод. 3622, ЗВ659 и 3663 служат для заточки соответственно резцов, сверл и червячных фрез.
а) б)
Рисунок 8.12 Специализированный шлифовальный станок для перешлифовки шеек коленвала 3Д4230 – а) и процесс шлифования на этом станке – б).
а) б)
Рисунок 8.13 Заточные станки: а) – универсально-заточной 3М642Е;
б) – алмазно-заточной для резцов модели 3622.
 | |||
 | |||
А) Б)
Рисунок 8.14 Современные заточные станки: А) – для заточки свёрл XT 3000i, ф. DAREX, США
Б) – шлифовально-заточной центр с ЧПУ ВЗ-531Ф4, заточка червяка.
Плоскошлифовальные станки. 
По расположению оси шпинделя плоскошлифовальные станки подразделяются на горизонтальные (рис. а и в), работающие периферией круга и на вертикальные (рис. б и г), работающие торцом круга.
По форме стола они подразделяются на имеющие круглый стол (в и г) имеющие прямоугольный стол (а и б).
Главное движение резания у всех разновидностей – вращение шлифовального круга Vкр. При прямоугольном столе имеется его продольное возвратно-поступательное движение Ппр, при круглом – вращение стола Vст. При работе дисковым кругом на станках с горизонтальным шпинделем имеется периодическая поперечная подача Ппоп вдоль оси шпинделя для обработки заготовок по всей их ширине.
У всех вариантов плоскошлифовальных станков имеется ещё периодическая вертикальная подача врезания Пвр, выполняемая в начале каждого хода или оборо-та стола. Шероховатость поверхностей, обрабатываемых на плоскошлифовальных станках после чернового шлифования достигает от 3,2 до 0,8 Ra, после чистового от 0,8 до 0,4 Ra и после тонкого шлифования – 0,4 до 0,2 Ra.
 |
а) б)
Рисунок 8.15 Плоскошлифовальные станки: а) – 3Д711АФ11, с крестовым столом:
Б) – 3Л741ВФ10, с круглым магнитным столом. Техническая характеристика
станков дана в Табл. 8.1.
Таблица 8.1 Техническая характеристика плоскошлифовальных станков.
Техническая характеристика | |||||||||
3Д711АФ11 | 3Л741ВФ10 | ||||||||
• Размеры рабочей поверхности стола, мм 200х630 |
|
Таблица 8.2 Некоторые модели плоскошлифовальных станков.
Модель | Наименование |
3772Б | Станок плоскошлифовальный с круглым столом и двумя вертикальными шпинделями |
3Б722 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Н762 | Станок карусельно-шлифовальный |
3763Ф1 | Станок карусельно-шлифовальный с УЦИ |
3Д725 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Д754 | Станок плоскошлифовальный с выдвижным круглым магнитным столом и вертикальным шпинделем |
3Д754Л | Станок плоскошлифовальный с выдвижным круглым магнитным столом и вертикальным шпинделем |
3П725 | Полуавтомат плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Д725Ф1 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
Орша-4063 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
3Д732 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и вертикальным шпинделем |
3Д756 | Станок плоскошлифовальный с выдвижным круглым магнитным столом и вертикальным шпинделем |
3Д740А | Станок плоскошлифовальный с круглым магнитным столом и горизонтальным шпинделем |
3345А-Р1 | Автомат двухсторонний торцешлифовальный |
ВС3-5013 | Станок шлифовально-рифельный |
3П722 (l=1000) | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
ОШ-2063 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
3Г71М | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
ОШ-400 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
3Л725ВФ10 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
ОШ-550 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
ОШ-620Ф3 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
3Д741 | Станок плоскошлифовальный с круглым магнитным столом и горизонтальным шпинделем |
3П740 | Полуавтомат плоскошлифовальный с круглым магнитным столом и горизонтальным шпинделем |
3Б756 | Станок плоскошлифовальный с круглым столом и вертикальным шпинделем |
3Б721 | Станок плоскошлифовальный с крестовым прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Е710В-1 | Станок плоскошлифовальный с крестовым прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Е711ВФ1 | Станок плоскошлифовальный с крестовым столом и горизонтальным шпинделем |
3Д725-06 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Л722В-70 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом |
3К722 | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
3Д740 | Станок плоскошлифовальный с круглым магнитным столом и горизонтальным шпинделем |
3Д741А | Станок плоскошлифовальный с круглым магнитным столом и горизонтальным шпинделем |
3А722А | Станок плоскошлифовальный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем |
Притирочные, полировальные, хонинговальные и доводочные станки относятся к восьмому типу. В ряде случаев шероховатость и качество поверхности, обработанной лезвийным инструментом и шлифовальными абразивными кругами, оказываются недостаточными для удовлетворения техническим условиям на те или иные детали. В подобных случаях применяют специальные отделочные технологические методы: хонингование, притирку и суперфиниш.
Хонингование применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей до 7-го квалитета точности с шероховатостью Ra = 0,32 - 0,08 мкм. Этой обработке преимущественно подвергаются внутренние поверхности таких деталей, как гидроцилиндры, орудийные стволы, гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров и т. п.
Рисунок 8.16 Хон: 1- корпус; 2 – бруски; 3 – раздвигающие конусы;
4 – шарниры; 5 – шпиндель станка.
Хонинговальная головка (хон, хона) представляет собой инструмент, состоящий из металлической конструкции, несущей абразивные или алмазные бруски, расположенные по окружности (рис. 236). Эти бруски принудительно, специальным механизмом головки раздвигаются по радиусам постепенно за каждый ход увеличивая обрабатываемый диаметр отверстия. Зерна бруска при хонинговании образуют неповторяющиеся пересекающиеся винтовые траектории (Рис. 8.17), что способствует получению поверхности с высокими эксплуатационными свойствами.
Хонинговальные станки могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение шпинделя, совершающего вращательное движение резания v и возвратно-поступательное движение продольной подачи v s относительно обычно неподвижной заготовки. Станки имеют много общего со сверлильными станками.
.
Рисунок 8.17 Траектория движения зёрен бруска хона.
Рисунок 8.18 Хонинговальный станок с вертикальным шпинделем: 1 - стол; 2 – хон;
3 – коробка скоростей; 4 – пульт управления; 5 – насосная станция.
Для отделки наружных поверхностей чаще применяют суперфиниширование — обработку колеблющимися брусками (рис. 8.18). Бруски закрепляются в головке не жестко, как при хонинговании, а упруго.
|
Добавляется вибрационное движение L бруска вдоль оси (Рис. 8.18, а) с частотой до 50 Гц и амплитудой / = 2 - 5 мм. Подпружиненный брусок снимает шероховатости поверхности и некоторые погрешности ее предыдущей обработки. Выравнивание поверхности до Ra = 0,16 ч- 0,02 мкм приводит к снижению давления бруска на деталь, и процесс обработки прекращается.
Отделке этим технологическим методом подвергаются ролики подшипников и их кольца, шейки коленчатого и распределительного вала, кулачки, калибры, поршни, клапаны и другие ответственные детали (Рис. 8.18, б). Припуск под суперфиниширование — около 0,01 мм на диаметр. Бруски (от одного до четырех) — с алмазоносным слоем или абразивные из карбида кремния зеленого либо электрокорунда белого на керамической связке.
Доводка и притирка позволяют получить самые точные (5-го квалитета и выше) и чистые (Ra = 0,16 - 0,08 мкм) поверхности деталей, предварительно прошедших обработку шлифованием. Припуск около 0,01 мм снимается при доводке (притирке) абразивными пастами, нанесенными на чугунный притир, мелкозернистыми доводочными кругами или свободным абразивом.
Доводка применяется для обеспечения герметичности соединений, повышения усталостной прочности деталей, срока их службы и т. п. Этот метод используется при заточке режущего инструмента, изготовлении плунжерных пар топливной аппаратуры дизелей, калибров, ответственных подшипников и т. п. Доводка и притирка осуществляются вручную или на специальных станках при скорости 0,1-2,0 м/с и малых давлениях (Рис. 8.19)
Важную роль в процессе играют не только траектории взаимного перемещения зерен и заготовки, режимы обработки и состав абразивных элементов, но и жидкие компоненты суспензии или СОЖ, используемых при обработке (например, минеральные масла с различными добавками). Доводку существляют в несколько операций, изменяя пасту и режимы работы.
.
Рисунок 8.19 Схемы доводки:
Станки для финишной обработки предназначены для исправления отклонений от геометрической формы деталей и получения высокого качества поверхностей. Так, мод. 3881 и 3881Б применяют для изготовления шлифов при металлографических исследованиях, а мод. 3867 используют для доводки при бесцентровой обработке.
Полировальные станки позволяют получать заготовки с весьма малой шероховатостью поверхности, а притирочные обеспечивают, кроме того, высокую геометрическую и размерную точность. Для достижения высокой герметичности соединения применяют также притирочные работы и станки.
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 377 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Группа 6. Фрезерные станкиТЕМА7 | | | Группа 5. Зубо - и резьбообрабатывающие станкиТЕМА 9 |
