книги из ГПНТБ / Бесцентровые круглошлифовальные станки
..pdfреле «стоп потока» РСП. Происходит отвод шлифовальной баб ки, остановка ведущего круга и транспорта, загорается лампа светового табло и размыкается цепь включения контактора дви гателя подачи шлифовальной бабки.
При отключении контактора 1К электродвигателя шлифоваль ного круга включается реле «стоп потока» РСП— происходит остановка транспорта.
При снижении давления в системе смазки шпинделя шлифо вального круга срабатывают реле давления 1РДС и 2РДС и от ключают электродвигатель шлифовального круга. Происходит отвод шлифовальной бабки.
1.5. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БЕСЦЕНТРОВЫХ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Оценка производительности станков этого типа зависит от принятого на них технологического процесса обработки. При шлифовании на проход — обработка непрерывная; при шлифова нии врезанием — дискретная. В свою очередь, шлифование вре занием разделяется по виду продукция: детали выпускают по штучно или порциями (две, три и т. д.). При шлифовании на проход партии деталей время обработки является единственным элементом, определяющим оперативное время. При шлифовании врезанием вспомогательные времена на отдельные приемы мо гут перекрываться временем быстрого подвода-отвода шлифо вального круга или заготовки, загрузки-выгрузки и т. д. Время организационно-технического обслуживания в большинстве слу чаев не совмещено с оперативным временем, из исключением станков, у которых правка алмазным роликом или другие опера ции выполняются в процессе шлифования.
Штучное время обработки детали определяется в зависимос
ти от условий шлифования. |
|
|
|
|
Шлифование на проход одной детали. Этот способ |
характе |
|||
ризуется тем, что следующая деталь поступает в зону |
шлифова |
|||
ния по окончании обработки |
предыдущей |
|
|
|
# + |
1,2/ |
^пр |
т |
... |
Т шт = —Г |
|
1 |
Г 1 обе, |
(О) |
где Н —-высота шлифовального круга в мм;
/— наибольшая длина детали вдоль ее оси, включая и нешлифуемые участки, в мм;
k |
—коэффициент, учитывающий проскальзывание детали |
|
|
при шлифовании; по данным [14] принимается |
/г = |
|
= 0,95; |
|
впрод — продольная подача в мм/мин; |
|
|
Тщ, |
—длительность процесса правки, с учетом затрат |
вре- |
|
меня на остановку станка |
на правку, сам |
процесс |
||||
п |
правки и выход на размер |
после правки, в мин; |
|||||
— число деталей, обработанных между двумя |
правками; |
||||||
Тобс |
—время обслуживания рабочего места и перерыв в ра |
||||||
|
боте на отдых и естественные надобности. Принима |
||||||
|
ется 4—6% от оперативного времени. |
|
|
|
|||
Шлифование на проход столба (потока) деталей, |
имеющего |
||||||
разрывы. При расчете |
Тшг деталей, обрабатываемых в |
составе |
|||||
партии, высотой круга |
пренебрегаем: |
|
|
|
|
||
|
7шт = . |
Н |
+ Тобс, |
|
|
(7) |
|
где /і—средняя длина |
разрыва, |
приходящаяся на одну |
деталь, |
||||
в мм. Принимается 3—10 мм в зависимости от конструкции |
дета |
||||||
ли. При шлифовании без разрывов А = 0. При совмещении |
време |
||||||
ни правки с временем |
обработки для расчета Г ш т принимается |
Тщ>=0. Бесцентровое шлифование на проход ведется обычно в несколько проходов. В этом случае
|
|
|
г = 2 |
|
|
|
|
|
Тшт= |
z |
Тшт ^ |
|
|
|
(8) |
|
|
|
i=i |
|
|
|
|
где і — номер прохода; |
|
|
|
|
|
|
|
z — число проходов. |
|
|
|
|
|
|
|
Шлифование врезанием одной поверхности: |
|
|
|
||||
^іпт = |
7/з а г - j - 7/подв ~\~ 7/форс ~Г" Т'чери ~f" Т'чпст + |
|
|
||||
|
|
|
Тщ, |
|
|
|
|
+ |
^вых ~\~ Т0Тв |
+ |
Т^раз Н— |
h ^обс, |
|
^9) |
|
|
где Тзаг |
— несовмещенное |
время |
загрузки |
|||
|
|
|
детали в мин; |
время |
быстрого |
||
|
Тподв —несовмещенное |
||||||
|
|
|
подвода |
шлифовального |
круга |
||
|
|
|
(или детали) в мин; |
|
|
||
|
Уфорс — время |
форсированной |
• |
подачи |
|||
|
|
|
в мин; |
|
|
|
|
^черн
5щш.форс
Тчерз — время черновой подачи в мин;
^черн
5доп.черн
Тчист — время чистовой подачи в мил;
Твых — время выхаживания в мин; Тотв — несовмещенное время быстрого
отвода шлифовального круга (или детали) в мин;
Траз — несовмещенное время рЭЗГруЗК» детали в мин;
а— число циклов, после выполнения которых производится правка;
^Форс, 'черн, ^чпст — величины перемещений рабочего органа, выполняемые соответ ственно на скоростях форсиро ванной, черновой и чистовой по дач, в мм;
•^поп.форс, Япоп.черн, Srion.tmcT — СООТВЄТСТВЄННО СКОрОСТИ форСИрованной, черновой и чистовой подач в мм/мин.
Совмещенное шлифование врезанием. При совмещенном шли фовании кругами, установленными на одной бабке, нескольких поверхностей одной детали или нескольких деталей одновременно
получается выигрыш в производительности. Однако |
возникают |
и дополнительные потери, связанные с уменьшением |
коэффици |
ента использования станка из-за его усложнения и с внутрицикловыми потерями из-за неполного использования преимуществ быстрого подвода шлифовального круга к детали в связи с тем,, что размер заготовок — величина случайная и определяется за коном распределения этих размеров в партии деталей. Это при ведет к тому, что круги начинают работать не одновременно [17].
Для совмещенного шлифования
ТШт — ^заг "Т" Тподв "f~ (^форо mas "Т" ^чернпип)/?
+ |
7ЛщС Т -f- Гвых - j - Тогв |
Ч |
Ь Тобс, |
|
|
(10) |
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
где Гфорсшах — |
максимальное время |
форсированной |
подачи, |
по |
|||
|
лученное при условии, что припуск |
на |
черновое |
||||
|
шлифование |
минимальный |
(или путь |
форсиро |
|||
|
ванной подачи максимальный), в мин; |
|
|
||||
7Чернтш—минимальное |
время черновой подачи, полученное |
||||||
|
при условии, что припуск на |
черновое |
шлифова |
||||
|
ние минимальный, в мин; |
|
|
|
|
||
р — коэффициент, |
учитывающий |
внутрицнкловые |
по |
тери, находится по табл. 4.
Количество |
одновременно |
Значение коэффициента р |
шлифуемых |
поверхностей |
2 |
3,56 |
- |
' ^пон. черн |
^поп. форс |
|
|
|
о |
|
||
3 |
3,85 |
д |
1 |
1 |
|
- |
|
|
|
||
|
|
о |
^поп. черн |
^поп. форс |
|
4 |
4,05 |
д |
1 |
1 |
|
- |
|
|
|
||
|
|
о |
^поп. черн |
s non . форс |
|
6 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
s non . черн |
^поп. форс |
|
|
|
|
|
|
||
10 |
|
|
1 |
1 |
> |
|
|
^поп. черн |
^поп. форс |
> |
|
|
|
|
Д— величина разброса припуска на бесцентровое шлифование в мм.
Втом случае, когда при совмещенном шлифовании обрабаты вается одновременно несколько деталей,
|
Г Ш Т = |
^ Н . , |
(11) |
|
|
т |
|
где |
т — число одновременно |
обрабатываемых |
деталей; |
|
7\>бр — время обработки т детали, рассчитывается по форму |
||
|
ле (10) при 7'Ш Т = 7"обр. |
|
|
|
Теоретическая штучная производительность |
|
|
|
qt = |
J _ . |
(12; |
Для серийного производства вместо Г ш т следует подставлять штучно-калькуляционное время Г ш т . к , учитывающее затраты вре мени на переналадку, ознакомление с работой и т. д.
В реальных условиях производительность отличается от тео ретической. Снижение производительности связано как с цикло выми, так и внецикловыми потерями.
|
|
<2ф = — |
= —=.— чисп, |
(13) |
|
|
|
1 шт ' |
•* шт |
|
|
где |
кц |
коэффициент, |
учитывающий |
изменения времени цик |
|
|
|
ла; |
|
|
|
|
k вн.ц — коэффициент, учитывающий внецикловые |
потери: |
|||
|
Т]исп |
- фактический |
коэффициент |
использования |
станка. |
Длительность цикла при бесцентровом шлифовании не явля
ется постоянной величиной, а зависит от режущей |
способности |
||
шлифовального круга, состояния ведущего |
круга, |
колебания на |
|
пряжения в сети и т. д. Поэтому в расчетах |
производительности |
||
станков длительность цикла и, следовательно, Т ш т |
рассматрива |
||
ются постоянным в вероятностном смысле, |
как |
математическое |
ожидание. В процессе эксплуатации длительность цикла являет ся переменной величиной, что оказывает влияние на колебания производительности станка.
Под внецикловыми потерями для бесцентровых круглошлифовальных станков понимают простои, вызванные следующими причинами:
а) организационными: отсутствие наладчика, режущего или правящего инструмента, заготовок, электроэнергии и т. д.;
б) плановыми |
техническими: |
переоднческие |
смена |
и подтяж |
||
ка кругов, смена |
охлаждающей |
жидкости, |
смазка, |
подготовка |
||
станка к ежедневному пуску и т. д.; |
|
|
|
|||
в) внеплановыми |
техническими: связаны |
с |
функциональными |
|||
и параметрическими |
отказами. |
|
|
|
|
Функциональные отказы (разрыв кругов, внеплановая /прав ка кругов при осыпании, разрегулировка шпинделей, отключение системы смазки и т. д.) достаточно редки для станков этого типа. Это объясняется относительной простотой конструкций станков.
Параметрические отказы (отказы по точности) являются бо лее характерными для этих станков, особенно при выполнении финишных операций. Это объясняется тем, что при бесцентровом шлифовании, как правило, требования к обрабатываемой детали предъявляются по нескольким параметрам (4—5 и более).
Изучение работы станков в действующих производствах по казало, что достигнутые показатели по производительности не отражают полностью технические возможности оборудования. Поэтому для оценки производительности оборудования целесооб
разно применять коэффициент технического |
использования соб |
||||||
ственный, не учитывающий |
организационные и наложенные |
||||||
простои: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Граб |
|
|
|
/1 и \ |
|
|
^ |
— J орг |
1 нал |
|
|
|
где Граб — фактическое |
время |
работы |
оборудования; |
|
|
||
Лт.и — коэффициент |
технического |
использования, |
собствен |
||||
ный; |
|
|
|
|
|
|
|
Ф — фонд времени работы оборудования; |
|
|
|||||
Торг —простои |
по |
организационным причинам |
в течение |
||||
фонда времени; |
|
|
|
|
|
||
Гнал — простои |
наложенные, имеют место |
только |
для |
стан |
|||
ков, встраиваемых в автоматические линии при |
отсут- |
вии заготовок в бункере на входе или при переполне нии бункера на выходе.
При использовании станков в составе автоматической линии для оценки ее производительности эти простои необходимо учи тывать
аГра б
У— •» орг
где Г ) | ^ и — коэффициент технического, |
использования станка в |
составе автоматической линии. |
|
Изучение работы станков в составе |
автоматических линий, |
проведенное МСКБ АЛ и СС и ЗНИМСом по единой методике, показало, что л £ и = 0 ,б -ь 0,75
1.6. ВСТРОЙКА БЕСЦЕНТРОВЫХ
КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ В АВТОМАТИЧЕСКИЕ Л И Н И И
По мере развития автоматизации в различных отраслях ма шиностроения появляется все больше производств, использую щих автоматические линии. Поэтому при создании бесцентровых станков одним из критериев оценки их качества является удоб ство встройки в автоматические линии. Проведенный анализ по казал, что станки в автоматических линиях используют как спе циальные, предназначенные для обработки конкретной детали, значительно реже — группы деталей, достаточно близких по кон фигурации и основным размерам. Наличие горизонтальной и на-, клонной компоновок, высокая степень автоматизации (загрузки, контроля, правки и т. д.), особенности конструкции позволяют создать типовые схемы встройки станков в автоматические линии.
Для станков применяют две схемы загрузки-выгрузки: вдоль рабочей зоны (вдоль кругов) и сверху (перпендикулярно рабо чей зоне). Транспортная система станков при встройке их в ли нию в большинстве случаев проходит через рабочую зону, реже транспорт выносят и располагают перпендикулярно рабочей зоне станка или над ним.
Станки, шлифующие на проход, устанавливают в линии чаще всего последовательно (до шести штук), и в этом случае опера ции обработки выполняются поочередно.
На рис. 50, а показана типовая схема встройки станков в ав томатическую линию для шлифования по наружной поверхности небольших деталей типа штифтов, конических роликов и т. д., которые сложно транспортировать в ориентированном положении от станка к станку. Детали с предыдущего участка с помощью
бункера-подъемника / (вибрационного, секторного, |
щелевого, |
|
ножевого, с воронкой и т. п.) подаются в загрузочное |
устройство |
|
2 (лоток, |
склиз и т. д.), которое направляет их в зону обработки |
|
станка 3. |
После обработки детали поступают по отводящему уст |
ройству 4 к следующему станку также через бункер-подъемник.
Такая схема создает определенную автономность в работе от дельных станков.
При обработке более крупных и простых (с точки зрения транспортирования) деталей не устанавливают специальных межстаиочных бункерных устройств. На рис. 50, б показана схе-
11.1 f-И-І |
I it |
jrFFF |
/ |
і |
г |
a) |
t |
|
ж :
і — і
f r r r -
-5"
- J
e)
Рис. 50. Схемы встройки бесцентро вых круглошлифовальных станков в- автоматические линии
ма встройки двух станков. Детали поступают с загрузочногоустройства 1 (цепного транспортера, валков и т. д.) непосредст венно в зону обработки станка 2. Между станками 2 и 4 установ лены промежуточные устройства 3 (цепной транспортер, валко вые устройства — отводящие и подающие или другие). После об работки на станке 4 детали отводятся из зоны специальным устройством 5 (цепной транспортер, валки, лоток и т. д.). На коп-
'ление деталей в транспортной системе между станками невелико, так что практически можно рассматривать связь станков как жесткую.
При шлифовании деталей методом врезания возможно как последовательное, так и параллельное расположение станков в автоматических линиях. При последовательном расположении станков для обработки деталей типа валов с транспортированием сквозь зону обработки применяется схема, показанная на рис. 50, в. Заготовки с начального магазинного устройства 1 (лот кового, пильчатого и т. д.) подаются поштучно штанговым транс портером 2 в зону обработки станка 3. Следующим ходом транс портера детали подаются в конечное магазинное устройство 4, передающее их для дальнейшей обработки. При загрузке в зону обработки сверху небольших деталей ^внутренние кольца под шипников, клапаны, болты и т. д.) применяется встройка станков по схеме, показанной на рис. 50, г. Заготовки после предыдущей обработки поступают в подъемник /, с которого загрузочным уст ройством 2 (лотковым, шахтным, автооператором и т. д.) направ ляются в зону обработки 3. После обработки детали отводятся разгрузочным устройством 4 (лоток и др.) для дальнейшей об работки.
В ряде автоматических линий для обработки деталей типа валов применяют продольное расположение станков (по направ лению потока изделий) и фронтальную транспортную систему. Схема встройки станков для такой компоновки линии с последо вательной обработкой показана на рис. 50, д. Заготовки после предыдущей обработки поступают в магазинное устройство 1 (пильчатый транспортер, цепной транспортер и т. д.) Штанговый транспортер 2 заводит обрабатываемую деталь в зону обработки станка 3. Происходит шлифование. Затем обратным ходом штан говый транспортер вращает деталь на отводящий транспортер 4, который передает ее на дальнейшую обработку.
На рис. 50, е показана схема встройки станков в автоматиче ских линиях для врезной обработки небольших деталей (внутрен них колец подшипников, клапанов и т. д.). Транспортер-распре делитель 2 (цепной, вибрационный и т. п.), обслуживающий группу параллельно работающих станков 3, расположен над ни ми. Заготовки с предыдущего участка подъемником 1 подаются в транспортер-распределить 2, а оттуда по лоткам поступают в зону обработки каждого станка, а затем в общий отводящий транспортер 4 (цепной, вибрационный и т. д.), передающий их на дальнейшую обработку через подъемник 5.
Г л а в а II. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
НА БЕСЦЕНТРОВЫХ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
2.1.ТИПОВЫЕ ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ ДЕТАЛИ И НАЛАДКИ
Внастоящее время на бесцентровых станках обрабатывают разнообразные по форме и различные по габаритам детали, пред ставляющие собой тела вращения: детали подшипников качения (наружные и внутренние кольца подшипников разных типов, иголки и кольца карданных подшипников, ролики), ступенчатые
|
Рис. 51. Схема |
шлифования прутков |
Е р |
( I / D > 1): |
|
/ — шлифовальные |
круг; 2 — деталь; 3 — |
|
|
ведущим круг |
|
валики, гильзы, клапаны, поршневые пальцы, толкатели, поршни двигателей, цилиндрические и конические штифты, шпильки, гладкие оси,, валы и прутки длиной 6 м и более. Важным услови ем обеспечения эффективности бесцентрового шлифования явля ется конструирование обрабатываемых деталей с учетом требо ваний технологичности для данного способа обработки.
Большое разнообразие деталей, обрабатываемых на этих станках, привело к созданию разнообразных схем обработки, обеспечивающих, как правило, максимальное использование тех нологических возможностей оборудования.
Типовые схемы обработки деталей на проход. На рис. 51 при ведена типовая схема шлифования на проход деталей типа прут ков, у которых L^>D (L — длина обрабатываемой детали,!? — наружный диаметр). По этой схеме работают станки, предназ наченные для обдирочного высокопроизводительного шлифования калиброванного проката на металлургических предприятиях и в заготовительных цехах машиностроительных заводов. В этом случае подача заготовок и отвод готовых деталей производятся специальными загрузочно-разгрузочными устройствами.
На рис. 4 показана схема обработки тяжелых прутков длиной до 20 м.
При шлифовании деталей типа шпилек (-^-=5-^-30) на суп порт ножа устанавливают направляющие призмы, регулирующие положение деталей на входе и выходе из рабочей зоны. При об работке деталей типа поршневых пальцев с высокими требова ниями к качеству наружной поверхности необходимо обеспечить
Рис. |
52. Схемы |
шлифования на проход |
деталей: |
|
|
|
|||||
а — с |
Z,/D=5-4-30; |
б — с |
I / D = l - r - 8 ; |
в —с L/D<1; |
|
г — с L/D<1; |
д — типа |
конических |
|||
штифтов; е — фасок |
с |
д в у х сторон |
у деталей |
типа колец; ж — бочкообразных роли |
|||||||
ков; |
з — деталей |
типа |
шаров; |
/ — шлифовальный |
круг; |
2 — ведущий круг; 3 — нож; |
|||||
4 — обрабатываемая |
деталь; |
5 — направляющие |
щечки; |
Є — прижимной |
ролик; 7 — |
||||||
ведущий барабан; |
8 — оправка |
|
|
|
|
|
|
|
дополнительные условия по их вращению. В этом случае на вы ходе из зоны обработки устанавливают прижимной ролик (рис. 52, а) или специальное гидравлическое прижимное устрой ство. На рис. 52, б показана схема обработки деталей, имеющих
отношение-^-= 14-8, с регулируемыми направляющими щечка
ми на входе и выходе из зоны .шлифования.
На рис. 52, в показана принципиальная схема обработки дета лей типа колец подшипников, .седел клапанов и т. п., имеющих
отношение <С1. Правильный вход и выход деталей из рабочей