Схемы шлифования на круглошлифовальных станках с торцем. Наладка центровых круглошлифовальных 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.

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.

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

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 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.

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.

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

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 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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

Вальцешлифовальные

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

Для шлифования шеек коленчатых валов

На таких станках, работающих по методу врезания, выполняют одновременную или последовательную шлифовку шатунных 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).

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 могут быть горизонтальными и вертикальными. В конструкции таких устройств также может быть предусмотрена одна или две колонны.

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.

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.

Обдирочно-шлифовальные

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

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.

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-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.

Хонинговальные

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

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.

Крепление ведомого вала Ведомый барабан Крепление двигателя

В качестве примера разберем последовательность действий по изготовлению , 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.

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.

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.

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, 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.

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.

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

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.

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.

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