книги из ГПНТБ / Бесцентровые круглошлифовальные станки

Зона съема // — рабочий конус. В этой зоне происходит основ­ ной съем металла с детали. Величина рабочего конуса должна соответствовать максимальному съему металла с диаметром обрабатываемой детали, обозначенному в технологической карте.

выставляют параллельно оси шлифовального круга. Протяжен­ ность зоны должна быть равна 1-^-1,5 длины обрабатываемой детали, но не более 100 мм.

Зона выхода IV — обратный конус, который обеспечивает плавный, без зарезов, выход детали из зоны шлифования.

с

В соответствии с вышеуказанным изготовляют и копирные линейки, которые, как правило, обеспечивают качественную обра­ ботку только определенной группы деталей.

Для чернового шлифования без повышенных требований к шероховатости поверхности копирную линейку шлифовального круга выполняют прямой с заборным и обратным конусами. Та­ кую же форму придают линейкам и на станках с небольшой высотой кругов.

Для получистового шлифования деталей, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, целесооб­ разно копирную линейку выполнять таким образом, чтобы мож­ но было сделать на шлифовальном круге калибрующую зону. Это достигается двумя путями. На станках, которые не переналажи­ ваются в процессе работы, например, в условиях массового про­ изводства, копирную линейку требуемой формы можно получить нутем лекальной доводки. На станках, которые должны перена­ лаживаться, копирные линейки выполняют прямыми с разрезом, соответствующим началу калибрующей зоны. После выставки не­

мо

Правильность наладки иа бесцентровых круглошлифовальных станках проверяют следующим образом: станок выключают пос­ ле обработки небольшой партии деталей, отводят шлифовальный круг. Наладчик последовательно снимает детали с ножа и на измерительном приборе измеряют диаметр наружной поверхно­ сти в двух сечениях. По полученным результатам строят график (рис. 85), который совмещают с расположением наладочных зон

Зона шлифования (Z-я проверка)

Номер кольиа по порядку его расположения на ноже

Рис. 85. График проверки правильности наладки зоны шлифования

по длине шлифовального круга. Анализ графика показывает, что при 1-й проверке (верхняя кривая) наладка зоны шлифования на станке выполнена неправильно, так как из 620 мм длины шлифо­ вания (при общей длине круга 750 мм) резание производится только на 530 мм. При 2-й проверке (нижняя кривая) на шлифо­ вальном круге получены заданные зоны обработки после допол­ нительной их корректировки, осуществленной регулировкой копирной линейки. Это обеспечило возможность шлифования де­ талей на всем рабочем участке круга.

Особенности наладки станков, работающих врезанием. На­ ладку проводят в следующей последовательности. Устанавлива­ ют указанные в циклограмме скорости подач (ускоренная, черно­ вая и чистовая). При этом величину подач подсчитывают по

лимбу механизма подачи и секундомеру. Величины подач регу­ лируют в наладочном режиме: «а позицию обработки устанавли­ вают заготовку, имеющую наименьший припуск на размер, ука­ занный в технологической карте. Шлифовальная бабка перед этим должна быть отведена механизмом ручного перемещения для обеспечения гарантированного зазора между кругами и заго­ товкой. Производят быстрый подвод шлифовальной бабки. Меха­ низмом подачи шлифовальная бабка доводится по индикатору до положения на 0,01—0,015 аюм, отличающегося от положения окон­ чания шлифования, и тумблером «Стошподача» останавливается в этом положении; при ручной подаче бабки производится шлифо­ вание заготовки до размера, указанного в технологической кар­ те наладки (с учетом 0,01—0,015 мм, на которые бабка была не доведена до положения окончания шлифования по механизму подачи). После получения требуемого размера обработанной де­ тали, салазки шлифовальной бабки закрепляют зажимными бол­ тами на станине. Далее проводят пробное шлифование несколь­ ких заготовок в автоматическом цикле. По результатам измере­ ния этих деталей выполняют необходимые дополнительные регулировки, после чего станок считается налаженным.

Настройка бесцентровых круглошлифовальных станков на размер требует следующих регулировок:

1) обеспечение параллельности копирной линейки ходу карет­ ки устройства для правки; при этом необходимо проверить па­ раллельность хода устройства для правки относительно оси шли­ фовального шпинделя в двух плоскостях; отклонения не должны

на подналадку и сигнал о браке, целесообразно установить рас­

(компенсация съема абразива)-—меньшая величина, необходи­ мое для компенсации износа алмаза, тепловых и силовых дефор­ маций и т. д. Через несколько правок размер обрабатываемой детали подходит к верхней границе поля допуска и станок начи­ нает работать в режиме подналадки.

Наладка транспортных устройств. Для получения высокой точности геометрической формы детали в продольном сечении не­ обходимо обеспечить правильный вход детали в зону шлифова­ ния и ее выход. При наладке полезно использовать эталонные детали.

Особенности наладки станков на автоматический цикл. Сов­ ременные бесцентровые станки являются, как правило, станкамиавтоматами, оснащенными прибором активного контроля или автоподналадчиком. В ряде случаев станки работают в полуавто­ матическом режиме и некоторые операции, в том числе подналадка, осуществляются по команде наладчика.

Станок-автомат должен выполнять следующие операции: автоматически подавать заготовки в зону обработки и выгружать их; без вмешательства оператора поддерживать заданный раз­ мер, т. е. обеспечить автоматическую работу системы станокприбор; прекращать шлифование и отводить круг от столба дета­ лей, выполнять автоматически правку шлифовального круга и вновь обеспечивать «выход» на размер с продолжением обработ­ ки; обрабатывать все команды блокировочных устройств (напри­ мер, отсутствие смазки шпинделей, повышение вибрации и т. п.).

Станки, встроенные в автоматические линии, должны, кроме указанных операций, обеспечивать отвод шлифовального круга: при отсутствии заготовок; при переполнении деталями магазина последующего участка; при неполадках транспортных устройств.

Большинство станков, работающих методом врезания, явля­ ются станками-автоматами. Цикл шлифовального станка управ­ ляется или «по пути» с помощью настраиваемой системы путевых конечных выключателей, или, при более высокой точности обра­ ботки, посредством прибора активного контроля, который управ­ ляет работой станка по результатам замеров обрабатываемой детали, давая команды на начало следующих этапов цикла шлифования.

Наиболее ответственным моментом в процессе отладки бес­ центровых станков как проходных, так и врезных является отра­ ботка момента «выхода «а размер» и подвода шлифовального круга после правки (проходной) или в начале цикла врезной обработки. Правильная отладка устройств, фиксирующих момент касания шлифовального круга с обрабатываемым изделием, поз­ воляет производить переключение с форсированной подачи кру­ га на черновую без порчи исходного профиля круга и вести шли­ фование без чрезмерного натяга системы СПИД.

Г л а в а VI. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ

НА БЕСЦЕНТРОВЫХ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

В процессе шлифования на станках этих типов размеры обра­ батываемых деталей непостоянны. Погрешности размеров в большинстве случаев носят характер случайных функциональных погрешностей. К ним относятся погрешности: обработки, измере­ ния на ручных контрольных приборах, регулирования и автома­ тического контроля размеров, т. е. погрешности, вызываемые из­ носом и затуплением шлифовального круга, тепловыми и силовы­ ми деформациями системы СПИД и погрешностями механизмов,, биениями подшипников и т. д. Причинами, вызывающими появ­ ление собственно случайных погрешностей размеров, могут яв­ ляться колебания величин пропусков на обработку, случайные колебания режимов обработки, случайные погрешности базиро­ вания при измерении и обработке, влияние динамических факто­ ров, случайные колебания температуры охлаждающей жидко­ сти и окружающей среды и тому подобные изменения условий об­ работки.

Рассмотрим действие некоторых факторов, влияющих на точность обработки на станках в диаметральном сечении.

метр, твердость и качество материала), условий обработки и со­ стояния оборудования. Износ круга между правками и, следова­ тельно, изменение размеров происходят неравномерно. В первом периоде происходит более интенсивный износ круга, связанный с выкрашиванием и вырывом из связки отдельных абразивных зе­ рен. Второй период шлифования сопровождается стабилизацией процесса износа круга. Этот период более длительный (рис. 86).

Износ правящего инструмента оказывает наиболее сущест­ венное влияние на точность обработки при шлифовании методом врезания на станках с контролем конечного положения испол­ нительного механизма «по пути». В этом случае износ алмаза приводит к уменьшению размера обрабатываемых деталей. Вели­ чина размерного износа правящего алмазного инструмента зави­ сит от конструкции и качества инструмента, а также от характе­ ристики абразивного круга (род зерна и его размер, твердость

после правки контролирует наладчик или специальное устройст­ во, нормальный износ правящего инструмента не оказывает влия­

Тепловые деформации (температурные) станков, работающих как на проход, так и врезанием без управляющего прибора, при­ водят к изменению размеров детали. Эти изменения в зависимо­ сти от конструкции станка могут быть направлены как в сторо­ ну увеличения, так и в сторону уменьшения размеров, что может потребовать применения системы двусторонней подналадки. На­ иболее интенсивное влияние тепловые деформации оказывают в начале смены. После нескольких часов работы наступает опреде­ ленная стабилизация температурных полей узлов и станка в целом и величина колебания взаимного положения узлов умень­ шается. Тепловые деформации зависят от количества охлажда­ ющей жидкости и степени ее нагрева, конструкции узлов станка, режимов обработки, материала и диаметра заготовок и других факторов.

На рис. 87 представлена кривая изменения размера калибру­ ющей зоны станка от действия тепла, приносимого охлаждающей

жидкостью, температура которой на 8° С превышает температу­ ру окружающей среды [10].

Силовые деформации зависят от жесткости системы СПИД, режимов резания (глубина, подача, скорость вращения детали и* круга), качества и состояния шлифовального круга [7]. При уста­ новившихся режимах обработки на конкретном станке силовые деформации зависят в основном от колебаний припуска и состо­ яния режущей поверхности круга, определяемой качеством прав­ ки и периодичностью ее проведения.

В связи с наличием систематических погрешностей влияю­ щих на стабильность процесса обработки, наблюдается сме­

ваемой с подналадками, так и в; совокупности нескольких партий.

При определении условий на­ стройки станков следует учиты­ вать количество обрабатываемых одновременно поверхностей и

показатели точности этих поверхностей (допуски на диаметр и конусность), возможные погрешности настройки, зависящие от технических возможностей оборудования (точность перемещения при настройке и подналадках), а также от квалификации об­ служивающего персонала, сшибки измерения и определения среднего значения размера.

Выбор средств, обеспечивающих наблюдение за точностью обработки и получение информации, необходимой для регулиро­ вания процесса обработки и подналадки оборудования, осуще­ ствляют таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотно­ шение между качеством (точностью) деталей и стоимостыоконтроля при заданной производительности.

Требуемая точность обработки на бесцентровых станках-ав­ томатах достигается применением в системе управления двух по-

токов информации. Первый поток обеспечивает функционирова­ ние автомата по заданной программе. Второй поток осуществля­ ет необходимую корректировку процесса обработки. Источником второго потока является устройство, измеряющее показатели реализуемого процесса обработки. Такими устройствами могут быть широко применяемые неавтоматические (ручные) приборы наладчика и автоматические измерительно-управляющие, инфор­ мация от которых передается в станок по каналам обратной связи.

Для получения информации, пригодной для управления про­ цессом с заданными точностными 'показателями, следует регла­ ментировать требования к измерительным устройствам (по-

Время работы

Рис. 88. График изменения среднего размера обрабатываемых деталей, уровня настройки и подналадки автомата

грешность измерения, длительность 'бесподналадочной работы, условия обслуживания, особенности энергопитания и т. п.), а так­ же определить место их установки, от которого зависит длитель­ ность паузы между временем измерения и временем обработки.

Выбор средств автоматического управления. Точность обра­ ботки обуславливается величиной и характером погрешностей обработки и требуемой точностью детали. При необходимости компенсации функциональных (систематических) и некоторых случайных погрешностей предусматривается установка на станке контрольно-измерительных управляющих устройств (ИУУ). Для •автоматической компенсации только систематических погрешно­ стей можно ограничиться применением автоподналадчиков. Уст­ ройства первого типа (ИУУ) управляют циклом работы автома­ та, измерительная часть устройства устанавливается в рабочей зоне станка и следит за размером детали непосредственно в про­ цессе ее обработки. Устройство выдает команду на прекращение

процесса обработки при достижении шлифуемой поверхностью заданного размера. Автоподиаладчикп производят регулирова­ ние размерной настройки автомата (подналадку) по результатам измерения обработанных деталей п выполняют, в ряде случаев, дополнительные функции: сортировку деталей, блокировку стан­ ков, выполняющих последующие операции, и др. Измерительные управляющие устройства используют главным образом при обра­ ботке деталей методом врезания, подналадчики— при обработке методом на проход. Подналадчики при обработке деталей вреза­ нием применяют в тех случаях, когда конструктивно не представ­ ляется возможным осуществить контроль в процессе обработ­ ки [2], а также при высокой точностной надежности, когда можна измерять обработанные детали выборочно.

К станкам-автоматам, оснащаемым управляющими устройст­ вами (блок-схема, рис. 89, а), относятся станки для обработки

обычно выдает две управляющие команды: переход с черновой подачи на чистовую и окончание обработки по достижении задан­ ного размера.

Приборы на станке встраивают© прорези ведущего круга или впереди на станине. Схема установки, приведенная на рис. 89, бу обеспечивает более широкие возможности для контроля деталей различной конфигурации, сохраняя в то же время удобный под­ ход для обслуживания и наладки. Рассмотрим несколько приме­ ров ИУУ.

Прибор типа ОКБ-1428М к станкам 6С136, встраиваемым в автоматические линии по обработке осей шахтных вагонеток и осей катков трактора, предназначен для контроля указанных де­ талей в процессе шлифования и для подачи команд при достиже­ нии заданных размеров. Прибор позволяет осуществлять визу­ альный контроль по шкале пневматического прибора (мод. 249)

с ценой деления 0,001 мм при чистовых режимах и по шкале ма­ нометра при черновых режимах. Автоматические команды пода­ ются на изменение режима резания и на окончание^шлнфования при достижении заданного размера обрабатываемой детали.

Кронштейн 1 измерительной головки прибора (рис. 90) уста­ новлен на верхней плоскости бабки ведущего круга станка так, что сама измерительная головка, подвешенная к нему «а оси 2, располагается в вырезе ведущего круга. Через 15—20 с после на­ чала цикла обработки детали от электросхемы станка поступает

шивания, возможного при соприкосновении с грубой поверх­ ностью детали. Арретирование наконечников производится самой контролируемой деталью при входе скобы на деталь.

В процессе обработки наконечники непрерывно следят за из­ менением размера детали, перемещаясь на плоскопружинных параллелограммах 8 под действием цилиндрических пружин 6. Зазор между пяткой 5, связанной с нижним наконечником, и соп­ лом 4, укрепленным на планке верхнего наконечника, уменьшает­ ся, и при достижении зазора определенных размеров на станок от пневмоэлектрического прибора подаются команды на переход