книги из ГПНТБ / Бесцентровые круглошлифовальные станки

переменной скорости продольного перемещения устройства для правки используется специальное программирующее приспособ­ ление в виде кулачка или крнвошипно-шатуиного механизма, связанное с дросселем гидравлического цилиндра.

Поперечная подача алмазного инструмента. Опыт эксплуата­ ции станков показал, что величину съема абразива при прину­ дительной правке кругов можно уменьшить до 0,06—0,08 мм на сторону для проходных (па два прохода) и до 0,025—0,03 мм для врезных станков. Для доводочных станков, работающих вре­ занием, съем равен 0,01—0,015 мм. Это связано с тем, что даже для станков с широким кругом, несмотря па повышенный съем металла, износ круга при правильной организации рабочей зоны станка происходит относительно равномерно.

Число проходов при правке. При выборе числа проходов на бесцентровых круглошлифовальных стайках с принудительной правкой круга следует учитывать значительное время, затрачи­ ваемое на каждый проход. Поэтому число проходов приходится выбирать минимальным. Для правки станков, работающих па проход, принят одни двойной ход с подачей алмаза в крайних положениях. На станках, работающих методом врезания, прав­ ка может выполняться перемещением алмаза в одну сторону.

Установка алмазного инструмента. При правке алмазами повышение их износостойкости достигается путем правильной установки державки. Для создания заднего угла у кристалла алмаза ось державки закрепляют в вертикальной плоскости под определенным углом. Это позволяет после образования предель-

то

ной площадки износа поворачивать инструмент для введения новой режущей кромки, что значительно повышает сроки служ­ бы алмаза до перепайки. Алмаз поворачивает наладчик.

Ниже приведены рекомендации ВНИИАлмаза по установке алмазного инструмента: карандаши типа Ц применяют с накло­ ном 10—15° в сторону вращения (на ведущих кругах); каранда­ ши типа С — под углом 2—5° (на шлифовальных кругах) для достижения высокой точности геометрической формы обрабаты­ ваемых поверхностей, в .некоторых случаях под углом 5—10° в

лично ориентированным алмазом величиной в 1 кар при про­

и средней избыточной температуры детали значительно отлича­

отмечают стрелкой па оправке направление благоприятного воз­ действия на алмаз. Это существенно повышает стойкость алмаз­ ного инструмента.

Выбор алмаза. На стойкость правящего инструмента и качество правки большое влияние оказывает выбор массы алма­ за. В СССР выбор алмаза производится по методике ВНИИАл­ маза.

Идеальной формой алмаза, предназначенного для использо­ вания в виде зерна в оправке, является октаэдр, так как он име­ ет шесть острых вершин. Зерно алмаза должно быть без трещин, иначе оно разрушится под действием тепла. Включения в алмаз­

дительность и эффективность правки снижаются. Не следует допускать износ алмаза до уровня металлической державки, так как при этом возможно выпадение и потеря.зерна.

Поворот алмаза. Державку с алмазом следует периодически поворачивать на 20—40° для сохранения формы алмаза в про­ цессе его эксплуатации.

3.3. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА Д Л Я ПРАВКИ

Качество правки определяется конструкцией устройства, правящим инструментом и режимами. Основными показателями работы устройства для правки являются [18]: точность подачи алмаза; точность работы копирной системы; динамическая ха­ рактеристика копирной системы; статическая жесткость; тепло­ вые деформации; равномерность продольных перемещений.

Точность подачи алмаза. Точностной анализ механизма по­ дачи алмаза устройства для правки на бесцентровых круглошлифовальных стайках показал, что накопленная погрешность подачи, приведенная к алмазу, не превышает 2 мкм. Наибольшее влияние на точность подачи алмаза оказывают первичные ошибки конечных звеньев механизма, например, для конструк­

нуть только из-за упругих деформаций п зазоров в элементах системы. При исследовании точности копирной системы устрой­ ства для правки определяли: стабильность работы при много­ кратном повторении ходов, воспроизведение формы копира при прямом и обратном ходах, влияние на стабильность работы ско­ рости продольного перемещения [24].

Нестабильность работы копирной системы устройства для правки при многократном повторении ходов с вероятностью 95% не превышает 2,5 мкм при вариации отдельных значений 5 мкм.

Точность воспроизведения формы копира при прямом и об­ ратном ходах не превышает общей погрешности копирной си­ стемы. Однако иа практике при врезных работах правку реко­ мендуется производить в одном направлении. Это связано не с точностью копирования, а с анизотропностью алмаза. При изме­ нении направления движения алмаза разброс усилий при правке

правки показала, чти никаких разрывов йе наблюдалось. Следо­ вательно, инерционные силы, возникающие в устройстве для правки, малы и не приводят к нарушению силового замыкания в копирной системе.

Статическая жесткость. В шлифовальных станках суммарная жесткость системы СПИД не является критерием получения де­

Несмотря на то, что при правке усилия невелики, упругие де­ формации могут достигать значительных размеров из-за боль­ шого количества стыков в конструкции устройства для правки.

правки —• шлифовальный круг.

Тепловые деформации державки с алмазом в процессе прав­ ки. В процессе правки абразивного круга алмазом происходит

можно избежать высоких температур. Поэтому при правке целе­ сообразно подавать обильное охлаждение, направленное непо­ средственно на алмаз. Однако и в этом случае державка с ал­ мазом подвержена тепловым деформациям. Тепло, поступая в державку, вызывает ее удлинение. В результате этого профиль круга получается нецилиндрическим, что снижает качество и производительность шлифования. Исследования [18] показали, что для сохранения неизменными условий правки при создании новых станков следует предусмотреть подачу охлаждающей жидкости при правке одиночным алмазом не менее 8—10 л/мин. На действующем оборудовании следует модернизировать систе­ мы охлаждения, изменяя конструкцию и диаметр сопел. Охлаж­ дение следует включать до начала правки, так как алмаз может разрушиться от резкого перепада температур.

Равномерность продольных перемещений. При правке шли­ фовальных кругов алмазными инструментами следует выбирать режимы, обеспечивающие наилучшее качество шлифования. Исследования показали, что существенное влияние на микро­ геометрию шлифуемой поверхности, особенно при обработке методом врезания, оказывает выбор скорости продольной пода­ чи устройства правки.

Снижение шероховатости поверхности обрабатываемых де­ талей может быть достигнуто путем уменьшения скорости про­ дольного перемещения устройства для правки («тонкой прав­

іш

кой»). Однако, при малых скоростях (если устройство переме­ щается по направляющим скольжения) возможно движение с периодически чередующимися скачками и остановками, что при­ водит к колебаниям сил резания при правке. В результате этого возникают переменные деформации системы шлифовальный круг — устройство правки, снижающие качество правки. Обес­ печение равномерности медленных перемещений рабочих органов станка является комплексной 'Проблемой, связанной с воз­ действием на характеристики трепня в направляющих, на жест­ кость механизма подачи п па характеристики привода. В послед­ нее время для повышения равномерности продольных перемеще­ ний начали применять направляющие качения. Рассмотренные устройства для правки обеспечивают равномерность продольных перемещений на скоростях от 20 мм/мни и выше.

3.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРАВКИ

На бесцентровых круглошлнфовальных станках обычно име­ ются два абразивных круга: шлифовальный и ведущий. Ведущий круг правится значительно реже, и автоматизация его правки в настоящее время не является актуальной. По данным В. Д. Сильвестрова, расход алмазного инструмента на правку ведущего круга составляет всего около 5% расхода на правку рабочего круга. Круг правят:

а) после полного затупления (на неавтоматизированных станках при ручной правке);

б) после частичного затупления; в этом случае поддержи­ вается большая режущая способность круга за период его стой­

ны операции технического обслуживания, в частности, процесс принудительной правки шлифовального круга.

Правка после частичного затупления круга. Для рассмотре­

В процессе шлифования по мере затупления круга происхо­ дит изменение ряда показателей: увеличение погрешности обра­ ботки, изменение высоты микронеровностей, возрастание разме­ ра площадок износа зерен рабочей поверхности круга, изменение эффективной мощности шлифования, увеличение нормальной составляющей сил резания, появление шума, возрастание ампли­ туды колебаний, ухудшение качества шлифования и др.

Для подачи команды на правку в станках, работающих как на проход, так и врезанием, можно использовать приборы, ре­ гистрирующие изменение одного из указанных показателен. В некоторых случаях используют реле времени. Время выдерж­

ки

Как только правящий инструмент пройдет точку Б, начинает­ ся подналадка станка, которая продолжается до тех пор, пока контрольно-иодналадочный прибор не даст команду на ее пре­ кращение.

Автоматизация поворота алмаза. При правке алмаз или алмазно-металлический карандаш необходимо периодически поворачивать вокруг его оси для обеспечения равномерного из­ носа и получения новых режущих кромок. Были сконструирова­ ны устройства для правки кругов с автоматическим поворотом оправки с алмазом после каждой правки. Разработан способ подачи команды на поворот алмазного инструмента для правки абразивных кругов при нагреве державки до заданной темпера­ туры. Принципиальная схема этого способа показана на рис.61. Предложенное устройство отличается от известных тем, что к державке алмаза 2 прикреплены рабочие концы термопары 1 винтами 4. Свободные концы термопары соединены с регистри­ рующим электрическим прибором 7, подающим команду на по­ ворот алмаза перед следующей правкой абразивного круга 3. Этот механизм связан с конечным выключателем 6, который фиксирует исходное положение устройства правки в направле­ нии, параллельном оси шлифовального круга. При правке абра­ зивного круга затупленным алмазом происходит повышенное тепловыделение, которое фиксируется термопарой и передается на электрический прибор 5, дающий команду на поворот алмаза при достижении устройством для правки исходного положения. Вместо механизма автоматического поворота алмаза возможен ручной привод, приводимый в действие по сигналу описанного устройства.

Г л а в а IV. ТРАНСПОРТНО-ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА К БЕСЦЕНТРОВЫМ КРУГЛОШЛ ИФОВАЛ ЬНЫМ СТАНКАМ

4.1. ТРЕБОВАНИЯ К ТРАНСПОРТНО-ЗАГРУЗОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ

Производительность автоматических станков зависит от по­

круглошлифовальных станков и транспортно-загрузочных си­ стем и их сопоставимые циклограммы работы при условии ра­ венства времен на загрузку, разгрузку, обработку и транспорти­

должно быть меньше темпа выпуска детали со станка. Поэтому загрузочные, разгрузочные и транспортные устройства для стан­ ков, работающих врезанием, должны строиться быстроходными или действия их должны по возможности совмещаться со време­ нем, идущим на обработку и на подвод-отвод шлифовального круга. В лучших системах автоматизации загрузки станков не­ совмещенное время, связанное с транспортированием, не превы­ шает 1—2 с.

Следует также отметить, что при большом числе отдельных этапов цикла, совершаемых последовательно, время увеличи­ вается также из-за затрат на переключения, которые зависят от типа привода (электрический, гидравлический и т. д.) и схемы управления. Влияние схемы управления определяется количе­ ством и видом электроаппаратуры, которая должна срабатывать при переключениях. Время, затрачиваемое на одно переключе­ ние, составляет 0,1—0,3 с.

Для автоматизации станков используются бункерные, мага­ зинные и штабельные транспортно-загрузочные устройства. Бункерные устройства применяют для деталей простой формы,