Самозатискний плаваючий патрон

Для обертання деталі на центрових круглошліфувальних верстатах застосовуються затискні плаваючі патрони (рисунок 6.3). При затиску заготовка під дією центра задньої бабки переміщується та упирається в кінці важелів 3. Планшайба 2, що несе три важелі 3 та три кулачки 6, переміщається вліво, стискаючи пружини 8. Одночасно важелі починають повертатися на осях 4 та сухарями 5 зміщують кулачки до центра доти, поки вони не затиснуть деталь. Зсув планшайби в радіальному напрямку, необхідний для надійного закріплення деталі всіма трьома кулачками, забезпечується зазором між планшайбою та напрямними гвинтами 9. Після затиску деталі кулачками поворот важелів припиняється і при подальшому русі заднього центра деталь досилається до переднього центра 7. При русі центра задньої бабки вправо деталь виштовхується пружиною, важелі верхніми плічми упираються в кришку 1 та повертаються проти годинникової стрілки, при цьому кулачки переміщуються від центра і звільняють деталь. Зусилля трьох пружин забезпечує переміщення деталі в осьовому напрямку на 10... 15 мм від передньої площини кулачків.

6.3.2.5 Балансування шліфувальних кругів

При великих швидкостях обертання круга навіть невелика незбалансованість останнього створює значні відцентрові сили, що можуть порушити роботу верстата і відбитися на якості деталі.

Незбалансованість круга викликає в процесі роботи: інтенсивний знос верстата, у першу чергу підшипників шпинделя; погіршення шорсткості поверхні; збільшення витрати абразивного інструмента і засобів для його виправлення; зниження точності обробки; зростання навантаження круга, в результаті чого може наступити його розрив.

Неврівноваженість круга виникає при розбіжності його центра ваги з центром обертання.

Основними причинами неврівноваженості круга є:

а) нерівномірність розподілу маси в тілі шліфувального круга;

б) перекручування геометричної форми круга (непаралельність бічних сторін і інше);

в) ексцентриситет круга стосовно осі шпинделя верстата (неправильна посадка круга у фланцях), незбалансованість фланців.

Відповідно до вимог стандарту круги діаметром 125 мм (та більше) і висотою 8 мм (та більше) перед встановленням на верстат повинні балансуватися заводом-споживачем залежно від балансування, виконаним заводом-постачальником.

Застосовується статичне та динамічне балансування.

Статичне балансування – операція, що усуває статичну неврівноваженість.

Внаслідок відносно невеликої висоти шліфувальних кругів плече пари сил, що обумовлює динамічну неврівноваженість, для більшості кругів невелике, тому круги піддають, тільки статичному балансуванню. При використанні кругів висотою 200...900 мм необхідне їхнє динамічне балансування.

Статичне балансування кругів здійснюється на абразивних заводах. Так як неврівноваженість круга змінюється при встановленні його у фланцях і залежить також від правлення, то їх додатково балансують у фланцях.

Для виконання балансування застосовують балансуючі пристрої, наприклад, із двома гладкими циліндричними валиками або іншої конструкції.

Через простоту конструкції та забезпечення достатньої точності балансування кругів найбільше поширення мають балансуючі пристрої з валиками (рисунок 6.4).

Основними деталями пристосування є два паралельно розташованих сталевих термічно оброблених і шліфованих валика 1, станини 3 і кріпильних фланців-втулок 2 з балансуючими сухарями.

Балансуючий пристрій повинен відповідати наступним основним вимогам:

а) валики повинні бути очищені від пилу і не мати на робочих поверхнях зовнішніх дефектів (слідів зносу, корозії, вм'ятин і т.п.). При виявленні дефектів необхідно валики повернути навколо осі на 2... 3 мм, не знімаючи з верстата;

б) обидва валики повинні бути встановлені на одній висоті за допомогою регулювальних гвинтів, що знаходяться в основі верстата, і перевірені рівнем, що накладається на валики уздовж і поперек них за допомогою плоско пара-лельних кінцевих мір.

При встановленні круга у фланцях необхідно дотримуватись наступних основних правил:

Ø по обидва боки круга повинні бути вставлені прокладки з еластичного матеріалу;

Ø балансуючі сухарики повинні бути вставлені в нейтральне положення, тобто взаємно врівноважуватися;

Ø круг повинен надіватися на посадочні місця фланця легко і без навантаження; примусова посадка круга на фланці не допускається;

Ø встановлення круга щодо посадочного місця у фланці повинно виконуватись центрично, тому що при цьому буде знято менше абразиву при його першому правленні;

Ø закріплення круга у фланцях варто робити обережно, щоб не роздавити круг.

Після монтажу у фланцях круг встановлюють на балансуючу оправку.

Балансування круга виконується в такій послідовності:

а) круг з оправкою встановлюють на балансуючий пристрій (рисунок 6.4) і стежать за тим, щоб вісь оправки була перпендикулярна осі балансуючих валиків, а круг розташовувався між ними симетрично; балансуючі сухарики встановлюються в положення взаємного зрівноважування;

б) легким поштовхом змушують круг разом з оправкою котитися по валиках балансуючого пристрою до повної його зупинки; при цьому більш важка частина круга займе найнижче положення;

в) після зупинки круга в самій верхній точці його периферії проводять радіальну крейдову риску. Потім круг повертають приблизно на кут 90° від крейдової риски то в одну, то в іншу сторону і дають йому разом з оправкою котитися по валиках. Якщо після кожного повороту круг буде встановлюватися так, що крейдова риска виявиться в тому самому положенні, то важка частина круга визначена правильно;

г) балансуючі сухарики рухають по пазу в одну половину кола паза до крейдової риски і закріплюють їх у даному положенні. Середній сухарик встановлюється симетрично щодо крейдової риски, а два крайніх – приблизно на рівній відстані від середнього;

д) круг знову повертають на валиках на кут 90° в праву та ліву сторони і, якщо він повертається у вихідне положення, тобто якщо важка частина його прагне зайняти нижнє положення, то круг врівноважують, пересуваючи крайні сухарі щодо середнього, що знаходиться під крейдовою рискою. Врівноважений круг, повернений вправо або вліво на 90° щодо крейдової риски, залишається нерухомим у цьому положенні. Це вказує на те, що він врівноважений;

е) для контролю правильності балансування поворот круга щодо крейдової риски на кут 70...90° варто повторити 2...3 рази.

6.3.2.6 Балансування шліфувальних кругів на верстаті

В процесі роботи врівноваженість круга може змінюватись. Це пов'язано головним чином з нерівномірною щільністю круга та зсувом його центра ваги з геометричної осі в міру зносу круга.

Повторне балансування особливо необхідне при виконанні точних робіт, для одержання високого класу шорсткості поверхонь та при швидкісному шліфуванні.

Для повторного балансування варто застосовувати балансуючі механізми, що дозволяють робити цю операцію на шліфувальному верстаті під час його роботи.

Схема балансуючого механізму показана на рисунку 6.5.

Балансуючим механізмом для автоматичного зрівноважування круга на шліфувальному верстаті є невеликий редуктор, корпус якого кріпиться до фланця шліфувального круга.

Всередині редуктора знаходяться два вантажі – сектори 4 та 5, які можуть переміщатися щодо корпуса й один щодо іншого. На зовнішній стороні корпуса редуктора є два маховичка 1 та 2, за допомогою яких через зубчасті передачі можна обертати вантажі. Обидва вантажі обертаються одночасно в ту саму сторону, але вантаж 5 на дуже незначну величину відстає від вантажу 4. Таким чином, вантажі, обертаючись по кругу, у той же час повільно, але безупинно змінюють взаємне розташування, чим і забезпечується можливість перебування дисбалансу. Коли маховичок 2 зробить 128 обертів, вантажі зроблять один повний оберт. Коли маховичок 1 зробить 64 оберти, вантажі також зроблять один повний оберт, але вже в протилежну сторону, тому що в даному випадку передача йде через паразитне зубчасте колесо 3. Це буде відбуватися при нерухомому корпусі редуктора. При балансуванні на верстаті корпус, а також весь редуктор, у тому числі і маховички 1 та 2, обертаються разом зі шліфувальним кругом, роблячи 800 об/хв. та більше. Для приведення в дію редуктора досить зупинити обертання, загальмувавши один з маховичків.

Гальмування маховичка 1 надає рух елементам редуктора і змушує вантажі переміщатися щодо корпуса та між собою. Якщо при гальмуванні маховика 1 з'ясується, що найбільш сприятливе положення пройдене і дисбаланс починає збільшуватися, варто відпустити маховичок 1 та загальмувати маховичок 2. У цьому випадку вантажі одержують зворотне обертання зі швидкістю, у два рази меншою. Таким чином, пригальмовуючи маховички по черзі, можна знайти найбільш сприятливе положення вантажів для повного усунення дисбалансу.

6.3.2.7 Правлення шліфувальних кругів

Для відновлення ріжучої здатності круга потрібно зробити правлення, тобто видалити верхній, засалений шар і створити на зернах нові гострі грані. При правленні також відновлюється правильна геометрична форма круга.

В залежності від вимог до точності та шорсткості застосовують алмазне та без алмазне правлення.

Велике значення має правильне встановлення алмазного інструмента на верстаті. Для зменшення зносу алмаза й одержання якісної поверхні вісь алмазного інструмента повинна бути нахилена під кутом α = 12... 15° вбік обертання шліфувального круга, а точка контакту алмаза з кругом повинна лежати в площині, що проходить через вісь круга (рисунок 6.6). Таке встановлення алмаза дозволяє використовувати кілька ріжучих граней алмаза при повороті оправки.

Перед початком правлення необхідно перевірити справність механізмів подачі, збалансованість шліфувального круга, правильність встановлення алмазного інструмента щодо поверхні круга, який підлягає правленню. Застосування його на несправних верстатах або при великому дисбалансі шліфувального круга не допускається.

Правлення круга варто робити за тих самих умов, що і шліфування. У процесі правлення необхідне гарне охолодження алмаза. Для цього струмінь охолоджуючої рідини повинен заливати всю поверхню круга. Неприпустима подача рідини переривчастим струменем, тому що робота алмаза в умовах змінної температури викликає його підвищений знос.

Режим правлення варто вибирати виходячи з умов забезпечення найбільшої питомої продуктивності алмазів та заданих технічних умов на точність і шорсткість оброблених деталей. Окружну швидкість круга варто застосовувати таку ж, як і при шліфуванні, що забезпечує правильну форму круга, що має особливе значення при точних роботах.

Величину поперечної та поздовжньої подач алмаза також варто вибирати виходячи з вимог до точності та шорсткості поверхонь. Збільшення як поперечної, так і поздовжньої подачі алмаза приводить до підвищення здатності шліфувального ріжучого круга, при одночасному погіршенні точності та шорсткості обробленої поверхні. При малих подачах може бути забезпечена висока якість обробки, але різко знижується здатність ріжучого круга.

Найбільш правильною варто вважати правлення при оптимальних режимах з одним-двома проходами наприкінці правлення без поперечної подачі при зниженій (у 2... 3 рази) поздовжній подачі.

Сучасні круглошліфувальні верстати можуть оснащуватися приладами активного контролю діаметрів оброблюваних деталей, що підвищує точність обробки та тривалість роботи верстата без втручання наладчика.

На рисунку 6.7 представлена принципова схема вимірювальної головки автоматичного керуючого пристрою.

Головка індуктивного пристрою закріплена на рухливому штоці 1 із планками 2 та 3 і гідроциліндрі, який змонтовано на круглошліфувальному верстаті. За допомогою гідроциліндра вимірювальній головці повідомляється необхідне підведення на деталь 14 та відвід після обробки. Щодо планки 2 головка може регулюватися по висоті.

Головка складається з корпуса 16, який підвішено на плоскій пружині 5 до планки 3, у якому в напрямних встановлена нерухома вимірювальна губка 13, регульована по висоті гвинтом 12. У корпусі на пружинах 17, 18 підвішена рухлива губка 15. Під дією пружини 11 губка 15 стикається з оброблюваною деталлю 14. З лівої сторони рухливої губки на пружині 20 закріплена планка 19, що несе дві котушки 7 та 21, між якими на пружині 10 закріплений якір 9. У процесі шліфування деталі 14 та знятті з неї припуску відбувається поворот рухливої губки 15, в результаті чого верхній кінець губки надавлює на якір 9 і повертає його, змінюючи зазори між якорем та магнітопроводами котушок 7 і 21. Це визначає зайву напругу на виході трансформатора, обмотки якого з підключеними котушками утворять балансовий міст.

Переміщення якоря 9 за допомогою мостової схеми й електронного підсилювача перетворяться в показання по шкалі пристрою, а також за допомогою фазочутливого реле – у команди керування циклом верстата з включенням сигнальної лампочки (кінцева команда здійснюється в момент повного балансу моста – при середньому положенні якоря між котушками). Регулювання зазорів між якорем 9 і рухливою губкою 15 здійснюється гвинтом 6, до якого пружиною 8 притискається планка 19. Гвинт 4 є упором, що обмежує опускання головки при відводі від деталі 14.

Після встановлення вимірювальної головки на верстаті здійснюється її налагодження, яке проходить в такій послідовності.

У центрах верстата закріплюють зразкову деталь або еталон 14 з розміром, що відповідає середині поля допуску на обробку. Обертанням гвинта 12 верхню вимірювальну губку підводять до зіткнення її наконечника з поверхнею деталі 14. Регулюванням натягу пружини 11 забезпечують надійне притискання наконечника рухливої вимірювальної губки 15 до деталі 14.

Наконечники вимірювальних губок 13, 15 повинні знаходитися в одній площині, перпендикулярній осі деталі, що шліфується, і при її обертанні на поверхні повинний залишатися загальний слід від наконечників.

Включають обертання деталі зі швидкістю, що відповідає прийнятим режимам обробки. При обертанні мікрометричного гвинта 6 знаходять таке положення підпружиненої планки 19 з котушками 7, 21 щодо якоря 9, при якому стрілка відлікового пристрою 7 електронного блоку (рисунок 6.8) встановиться на нуль.

Перемикач роду робіт 4 на електронному блоці переводиться в положення “Налагодження попередньої команди”.

Обертанням мікрометричного гвинта 6 вимірювальної головки переміщають стрілку відлікового пристрою 7 на необхідну оцінку шкали, що відповідає припуску, який знімається, після чого ручкою 2 регулювання попередньої команди встановлюють момент її видачі, що визначає загорання першої сигнальної лампочки 1.

Потім перемикач роду робіт 4 переводиться в положення “Налагодження остаточної команди”, ручка 3 регулювання остаточної команди встановлюється на нуль, а обертанням мікрометричного гвинта 6 вимірювальної головки стрілка відлікового пристрою переводиться в нульове положення, при якому загорається друга сигнальна лампочка 5.

По закінченні налагодження команд на електронному блоці перемикач 4 встановлюється в положення “Робота”, після чого здійснюється обробка спробної партії деталей. При необхідності розмір обробленої деталі коректується ручкою 3 електронного блока або мікрометричним гвинтом 6 головки.

6.3.3 Плоскошліфувальний верстат моделі 3Б71М