В машиностроении наиболее часто применяются следующие виды шлифования: круглое наружное, круглое внутреннее, плоское и бесцентровое.
Круглое наружное шлифованиеПри круглом наружном шлифовании деталь устанавливают в центрах или закрепляют в патроне. Различают шлифование с продольной подачей, шлифование глубинное и шлифование врезное.
Для осуществления процесса шлифования необходимо, чтобы деталь и абразивный инструмент имели соответствующие относительные движения.
При круглом наружном шлифовании с продольной подачей необходимы следующие движения (рис. 10.3а): вращение шлифовального круга — главное движение резания; вращение детали вокруг своей оси — круговая подача детали; прямолинейное возвратно-поступательное движение детали (или шлифовального круга) вдоль своей оси — продольная подача; поперечное перемещение шлифовального круга на деталь (или детали на круг) — поперечная подача, или подача на глубину шлифования. При шлифовании с продольной подачей поперечная подача осуществляется периодически, в конце каждого двойного или одинарного хода стола. При глубинном шлифовании припуск снимается за 1 проход, а продольная подача выбирается очень небольшой. При круглом наружном шлифовании врезанием (рис. 10.3б) высота применяемого шлифовального круга берется равной длине детали или несколько больше ее. Поэтому здесь отпадает необходимость в продольной подаче. Поперечная подача в отличие от первого способа производится непрерывно в течение всего процесса шлифования. Таким образом, для выполнения наружного шлифования врезанием необходимы следующие движения: вращение шлифовального круга, вращение детали вокруг своей оси(или ее круговая подача) и непрерывная поперечная подача шлифовального круга.Рис. 10.3. Схемы основных видов шлифования:
а — круглое наружное с продольной подачей; б — круглое наружное врезанием; в — круглое внутреннее с продольной подачей; г — наружное бесцентровое; д — внутреннее бесцентровое; е — плоское периферией круга; ж — плоское торцом круга
Круглое внутреннее шлифованиеК этому виду шлифования относятся шлифование с продольной подачей и шлифование врезанием.
Для круглого внутреннего шлифования с продольной подачей (рис. 10.3в) необходимы те же движения, что и при круглом наружном шлифовании с продольной подачей: вращение шлифовального круга, круговая подача детали, продольная подача детали или круга, поперечная подача круга.
Бесцентровое шлифованиеПри бесцентровом шлифовании процесс резания осуществляется шлифующим кругом так же, как и на обычных центровых шлифовальных станках. Особенность этого процесса определяется спецификой закрепления и подачи детали. При бесцентровом наружном шлифовании (рис. 10.3 г) шлифуемая деталь помещается на опорном ноже между кругами — рабочим (слева) и подающим или ведущим (справа). Для осуществления процесса бесцентрового шлифования необходимы следующие движения: вращение шлифовального и подающего кругов, круговая и продольная подача детали. Вращение подающего круга сообщает шлифуемой детали вращение и продольную подачу. Для получения продольной подачи детали ось ведущего круга устанавливают под небольшим углом α к оси рабочего круга.
Круглое внутреннее бесцентровое шлифование (рис. 10.3д) подобно наружному и осуществляется без закрепления шлифуемой детали. В процессе шлифования деталь поддерживается 3 опорными роликами.
Плоское шлифованиеЭтот вид шлифования бывает 2 видов: шлифование периферией круга (рис. 10.3е) и шлифование торцом круга (рис. 10.3ж).
Для осуществления плоского шлифования необходимы следующие движения:
● главное движение резания, создаваемое вращением шлифовального круга;
● движение подачи детали;
● движение поперечной подачи детали или шлифовального круга в направлении, перпендикулярном к главному движению подачи детали;
● движение круга на деталь или детали на круг — подача на глубину шлифования.
Столы плоскошлифовальных станков могут совершать прямолинейное возвратно-поступательное и вращательное движение. Соответственно, главное движение подачи детали может быть прямолинейным или вращательным. Движение подачи на глубину шлифования может быть непрерывным или прерывистым.
10.2. Шлифовальные станки
Различают станки следующих типов: круглошлифовальные (для шлифования наружных цилиндрических поверхностей); внутришлифовальные (для обработки отверстий); плоскошлифовальные; специальные (зубошлифовальные, резьбошлифовальные, шлицешлифовальные) и заточные (для заточки инструментов). Из них на ремонтных предприятиях сельскохозяйственного профиля наиболее часто применяют круглошлифовальные, плоскошлифовальные, а также специальные станки, например станки для шлифования шеек коленчатых валов, кулачков распределительных валов. Рассмотрим некоторые из них.
Круглошлифовальные станкиОт электродвигателя 4 (рис. 10.4) через клиноременную передачу вращение передается на вал II, на котором закреплен шлифовальный круг 19. Шпинделю вращение передается от электродвигателя I с помощью 2 ременных передач и вала I. Обрабатываемую деталь закрепляют в патроне, который навертывают на шпиндель 2 или устанавливают в центрах. В последнем случае ее приводят во вращение с помощью поводковой планшайбы.
Продольную подачу производят с помощью гидропривода. Насос 17 подает масло по трубопроводу 22 в реверсивный золотник 28. Масло поступает по трубопроводу 26 в правую полость силового цилиндра 3, закрепленного на валу III. При этом стол станка будет перемещаться справа налево. Из левой полости цилиндра 3 масло вытесняется поршнем в трубопровод 27 и далее через золотник 28, управляющий золотник 29 и дроссель 30 сливается обратно в бак. Когда стол дойдет до упора 39, рычаг 25 преодолеет защелку 23 и займет второе положение. При этом золотник 28 переместится влево, поток масла пойдет по трубопроводу 27, и стол начнет двигаться вправо.
Масло от насоса через управляющий золотник по трубопроводу 31 непрерывно подается также в цилиндр 32. Шток поршня, перемещаясь, выводит из зацепления зубчатые колеса 36 и 37 кинематической цепи ручной подачи стола.
Для остановки стола необходимо рукоятку 24 переместить вправо до перекрытия потока масла к дросселю. Тогда масло начнет выливаться из полости цилиндра 32 и пружина введет в зацепление колеса 36 и 37. В этом случае с помощью маховика 33 через зубчатые пары 34–35 и 36–37, а также реечной пары 38 станет возможным перемещение стола вручную.Рис. 10.4. Схема круглошлифовального станка 3150
Поперечную подачу осуществляют путем поворота на некоторый угол ходового винта IV. Масло от насоса 17 подается к золотнику 20. С помощью упора, закрепленного на столе, и рычага в этом золотнике поршень опускается. Затем масло поступает по трубопроводу 21 в цилиндр 15, перемещает поршень и дает периодический поворот храпового колеса 11. Посредством зубчатых колес 9–10 и 7–8 винт IV получает движение.
На станке также предусмотрено устройство для быстрого отвода и подвода шлифовального круга путем осевого перемещения винта IV одновременно с шлифовальной бабкой. На конце винта IV свободно насажан поршень цилиндра 5. По трубопроводу 18 масло подается в трехпозиционный золотник 6, который в крайних положениях направляет его в одну из полостей цилиндра 5. Маховик 14 служит для быстрого ручного перемещения шлифовальной бабки через зубчатые колеса 9–10, 7–8 и винт IV. Ручную поперечную подачу осуществляют поворотом рукояткой (расположена в правой части маховика 14) зубчатого колеса 13, находящегося в зацеплении с колесом 12 (с внутренними зубьями) и далее через колеса 9–10, 7–8 на винт IV. Опоры шпинделя и другие узлы станка смазывают с помощью шестеренного насоса 40. В системе установлен предохранительный клапан 16.
Плоскошлифовальные станкиТакие станки разделяют на станки, работающие периферией или торцом круга. Их выпускают с круглым или прямоугольным столом. В ремонтном производстве применяют в основном плоскошлифовальные станки, работающие периферией круга и с прямоугольным столом.
Общая схема плоскошлифовального станка, работающего периферией круга, приведена на рисунке 10.5а. В станине 1 размещены детали гидропривода. На направляющих станины помещается стол 10, получающий возвратно-поступательное движение от штока 5 рабочего цилиндра гидросистемы. На столе имеются Т-образные пазы для крепления деталей, приспособления или магнитной плиты 9.
Величину хода L стола регулируют кулачками 6, которые предварительно устанавливают и закрепляют в требуемом положении. В любом из крайних положений стола соответствующий кулачок поворачивает рычаг 3, осуществляя тем самым реверсирование гидропривода подачи стола. Таким образом, длина рабочего хода стола определяется расстоянием L между кулачками. Пуск и останов станка выполняют от кнопочной станции 2. На станине станка неподвижно закреплена колонна 7, на которой размещена шлифовальная бабка, перемещаемая в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Рукоятки 8 и 4 служат для перемещения шлифовальной бабки. Шлифовальный круг вращается с постоянной частотой вращения от отдельного электродвигателя.
В процессе шлифования стол с изделием движется возвратно-поступательно, осуществляя продольную подачу. Поперечная подача производится передвижением шлифовальной бабки с кругом.
Плоскошлифовальные станки, работающие торцом круга, могут иметь вращающийся или продольно перемещающийся стол. Эти станки более производительны по сравнению со станками, работающими периферией круга. Плоскошлифовальные станки с вращающимся столом предназначены для шлифования сравнительно небольших деталей, обычно закрепляемых на магнитной плате. Станки с продольно перемещающимся столом применяют для шлифования больших поверхностей крупных деталей.
На рисунке 10.5б приведена общая схема плоскошлифовального станка, работающего торцом круга, с вращающимся столом. В полой коробчатой станине 1 размещены механизмы привода станка и подачи шлифовальной бабки. На станине закреплена колонна 11 с направляющими, по которым может перемещаться в вертикальном направлении шлифовальная бабка 19 с шлифовальным кругом 18. По направляющим станины могут перемещаться салазки, на которых расположен вращающийся стол 75 с электромагнитной плитой 17. На станке имеются электродвигатель привода стола 13, кнопки управления 16, рукоятки управления 14 и маховичок 12; последний осуществляет быстрое перемещение шлифовальной бабки при наладке станка.