Конструктивные особенности и кинематика плоскошлифовальных станков

Плоскошлифовальные станки с горизонтальным шпинделем и прямоугольным крестовым столом предназначены для шлифования поверхностей периферией круга. В пределах, допускаемых кожухом круга, возможно шлифование торцовых поверхностей. В этих станках для повышения жесткости соединений и увеличения точности и долговечности станка крестовый суппорт, стол и шлифовальная бабка имеют направляющие качения. Шпиндель шлифовального круга смонтирован на высокоточных подшипниках качения, что обеспечивает высокую жесткость, малую мощность вспомогательного хода, незначительный нагрев и, как следствие, малые температурные деформации. Для снижения влияния инерционных сил, действующих на стол в момент реверса, он имеет жесткие направляющие, собранные с предварительным натягом. Эти станки оснащаются комплектом приспособлений, что расширяет их технологические возможности.

Отдельные модификации станков этой группы предназначены для профильного шлифования. Для этого в станке предусмотрены механизмы отсчета поперечных и вертикальных перемещений и механизмы фиксации стола и суппорта.

На рис.80 показан общий вид плоскошлифовального станка с прямоугольным крестовым столом и горизонтальным шпинделем модели ЗЕ711В. На станине 13 имеется крестовый стол 2 с направляющими, по которым перемещается верхний стол 3. На столе расположены защитные кожухи 4; на нем крепится магнитная плита или другое приспособление для установки и закрепления обрабатываемой заготовки. На колонне 6 расположена шлифовальная бабка 5, в шпинделе которой закреплен шлифовальный круг, работающий периферией. Органы управления станка расположены на пульте 8. Рукоятки 10, 11 и 12 соответственно механизмов продольного перемещения стола, механизма вертикальной подачи, механизма поперечной подачи расположены на передней панели. Шлифование заготовки происходит при возвратно-поступательном движении стола 3. Устройство 1 для подачи СОЖ, гидростанция 9 и электрошкаф 7 расположены вне станка.

Плоскошлифовальные станки с прямоугольным столом общего назначения выпускают с горизонтальными и вертикальными шпинделями. По сравнению со станками с крестовым суппортом станки этой группы имеют повышенную жесткость, оснащены шлифовальными кругами больших размеров и электродвигателями большей мощности, соответственно и масса их больше. Эти станки обеспечивают более высокую производительность, однако точность обработки на них несколько ниже. В настоящее время ширина стола станков этой группы составляет 320, 400 и 500 мм. По степени автоматизации станки выпускают в двух исполнениях: неавтоматизированные и полуавтоматы с приборами активного контроля.

Плоскошлифовальный полуавтомат модели ЗП722 с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем (рис.81) имеет следующую компоновку. На тумбе, расположенной в центре станка и отлитой за одно целое со станиной 1, крепится колонна 3, представляющая собой жесткую литую раму с проемом в средней части, по обе стороны проема расположены вертикальные направляющие 4, по которым перемещается каретка со шлифовальной бабкой 2. Короткие кинематические цепи (вертикальные направляющие и винт—гайка качения) обеспечивают получение точных стабильных подач.

Вертикальное перемещение каретки со шлифовальной бабкой может быть ручное или автоматическое, осуществляемое механизмом вертикальной подачи, который крепится на передней стенке станины. Ускоренные перемещения осуществляются от механизма ускоренных вертикальных перемещений, который крепится на задней стенке тумбы станины.

Возвратно-поступательное перемещение стола осуществляется по направляющим станины от двух гидроцилиндров. Для станков класса А применяют гидростатические направляющие, повышающие точность перемещения стола. В станках предусмотрены дистанционное управление столом и шлифовальной бабкой, ограждающие устройства, различные виды блокировок, аварийный отскок шлифовальной бабки. За станком расположены электрошкаф 5, гидростанция, установка для смазки шпинделя и агрегат охлаждения.

Плоскошлифовальные станки выпускают как с механическим приводом подач, так и с гидравлическим.

Для массового производства для шлифования деталей с обеих торцев выпускают специальные двусторонние автоматы. Схема шлифования на данных станках представлена ниже.

	1-Шлифовальные круги 2-заготовка 3- направляющее устройство для детали
Схема шлифования с обеих торцев

Рассмотрим конструкцию и принцип работы п лоскошлифовального станка модели 3724 (рис.82). Станок гидрофицирован. Станок предназначен для шлифования плоскостей различных деталей из стали, чугуна или цветных металлов периферией круга. Высокая жесткость станка и значительная мощность электродвигателя шлифовальной бабки обеспечивают возможность использования его как для обдирочных, так и для чистовых операций в условиях индивидуального и серийного производства.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя шлифовальной бабки с абразивным кругом. Продольная подача — прямолинейное возвратно-поступательное движение стола с деталью. Поперечная и вертикальная подачи — периодические поступательные перемещения, сообщаемые шлифовальной бабке с абразивным кругом. Вспомогательные движения — установочные и быстрые перемещения шлифовальной бабки в поперечном и вертикальном направлениях.

Принцип работы. Дисковый абразивный круг закрепляют на конце шпинделя шлифовальной бабки. Обрабатываемую деталь в зависимости от формы и размера можно закрепить либо непосредственно на столе станка, либо на магнитной плите.

Стол с деталью получает прямолинейное возвратно - поступательное движение в продольном направлении. Длина и место хода стола определяются длиной и расположением на столе, шлифуемой детали и ограничиваются переставными упорами, которые устанавливают в определенных местах и на нужном расстоянии друг от друга. При шлифовании деталей, ширина которых больше ширины круга, шлифовальной бабке сообщается периодическая поперечная подача после каждого или двойного хода стола.

После каждого прохода шлифовальной бабке сообщается вертикальная подача до полного снятия всего припуска.

Кинематическая схема станка мод.3724 приведена на рис.83.

Шлифовальный круг укреплен на шпинделе шлифовальной бабки и приводится в движение встроенным электродвигателем мощностью 27,5 квт расположенным внутри бабки.

Продольная подача стола. При положениях золотников З₁ и З₂ , указанных на схеме, масло от насоса Н₁ через пусковой кран К₁, дроссель Д₁ и правую выточку реверсивного золотника З₂ направляется в полость рабочего цилиндра Ц₁, перемещая плунжер и соединенный с ним стол станка влево. Из полости рабочего цилиндра Ц₂ через левую выточку реверсивного золотника З₂ масло сливается в бак. При подходе стола к крайнему левому положению укрепленный на столе упор У₁ поворачивает рычаг Р, смещая золотник З₁ влево, который перемещает вправо реверсивный золотник З₂.

При правом положении реверсивного золотника З₂ масло от насоса Н₁ через пусковой кран К₁ и дроссель Д₁ направляется в левую выточку реверсивного золотника З₂ и далее поступает в полость рабочего цилиндра Ц₂, смещая плунжер со столом вправо. Из полости рабочего цилиндра Ц₁ масло сливается в бак.

При подходе стола к крайнему правому положению рычаг Р под действием левого переставного упора У₁, укрепленного на столе, переместит золотник управления З₁ вправо; в этом случае реверсивный золотник З₂ сместится влево, масло от насоса Н₁ будет направляться в полость рабочего цилиндра Ц₁ и цикл работы повторится.

Настройка станка на требуемую скорость хода стола осуществляется дросселем Д₁. Для выключения продольной подачи стола поворачивают кран К₁;при этом масло, нагнетаемое насосом Н₁, сливается в бак.

Поперечная подача бабки осуществляется также гидроприводом, питаемым насосом Н₁. Часть масла от этого насоса направляется в гидравлическую коробку шлифовальной бабки, в которой находится кран К₂ характера подач, дроссели Д₂ и Д₃, золотник управления З₃, распределительный золотник З₄ и золотник З₅ порционной подачи.

В момент реверса стола золотник управления З₁ направляет под давлением порцию масла под левый или правый торец порционного золотника З₅, заставляя его перемещаться из одного крайнего положения в другое. Порционный золотник З₅ может занимать только крайние положения. При его перемещении канал, подводящий масло от насоса Н₁, на короткий отрезок времени соединится с выводным каналом, вследствие чего порция масла от насоса Н₁ через дроссель Д₃, центральную выточку золотника З₅, кран характера подачи К₂ и левую выточку распределительного золотника З₄ попадает в блокировочный плунжер П_б,пройдет через его верхнюю выточку и направится далее в левую полость цилиндра подачи шлифовальной бабки, осуществляя ее поперечную подачу. Из правой полости цилиндра подачи шлифовальной бабки через нижнюю выточку плунжера П_б и правую выточку распределительного золотника З₄ масло будет сливаться в бак.

Величина поперечной подачи изменяется дросселем Д₃ ишариковыми клапанами, предназначенными для регулирования скорости перебрасывания порционного золотника З₅. Блокировочный плунжер П_б при включенном соленоиде всегда занимает верхнее положение (как указано на схеме), обеспечивая соединение нагнетательных каналов с полостями гидроцилиндра подачи шлифовальной бабки. Выключение поперечной подачи производится выключением соленоида, при этом плунжер П_б опускается, нагнетание отсекается, а полости гидроцилиндра подачи шлифовальной бабки соединяются со сливом, создавая возможность ручного перемещения.

Насос Н₂ производительностью 35 л/минявляется вспомогательным и служит для управления движением реверсивного золотника З₂ и распределительного золотника З₄.

Изменение направления поперечной подачи осуществляется валиком В, который под действием упоров (на схеме не показаны) поднимается вверх или опускается вниз. При подъеме валика В золотник управления З₃ под действием пружины сместится влево; при этом масло от насоса Н₂ через правую выточку золотника управления З₃ попадет в правую полость распределительного золотника З₄ и сместит его влево.

При таком положении распределительного золотника З₄ масло от насоса Н₁ через дроссель Д₃, кран характера подачи К ₂, правую выточку золотника З₄ и нижнюю выточку блокировочного плунжера П_б при включенном соленоиде будет направляться в правую полость цилиндра подачи шлифовальной бабки, осуществляя ее смещение в противоположном направлении.

Слив масла из левой полости цилиндра подачи шлифовальной бабки произойдет через верхнюю выточку блокировочного плунжера П_б и левую выточку распределительного золотника З₄. Для быстрых перемещений шлифовальной бабки в поперечном направлении от гидропривода кран характера подачи К₂ поворачивают на 90° против часовой стрелки. В этом случае масло от насоса Н₁ проходит через дроссель Д₂ и кран К₂ непрерывным потоком и в зависимости от положения золотника управления З₃ направляется через левую или правую выточку распределительного золотника З₄, верхнюю или нижнюю выточку блокировочного плунжера П_б соответственно в левую или правую полость цилиндра шлифовальной бабки.

На рис.84 представлена кинематическая схема плоскошлифовального станка мод.3Д756 с круглым столом и вертикальным шпинделем. В станине 1 смонтирована шестиступенчатая коробка скоростей 2. Стойка 3 имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается шлифовальная бабка 4. По продольным направляющим станины перемещается каретка 5 с круглым электромагнитным столом.

Станок имеет следующие разделительные кинематические цепи: вращения шлифовального круга, вращения стола, перемещение каретки стола, подачи шлифовальной бабки.

Вращение шлифовального круга осуществляется от встроенного электродвигателя 34. Электромагнитный стол получает вращение от электродвигателя 6 через ременную передачу 7-8, коробку скоростей 2, зубчатые колеса 9..19, коническую пару 20-21 и зубчатые колеса 22-23. Перемещение каретки 5 стола осуществляется от электродвигателя 55 через клиноременную передачу 24-25, червячную пару 26-27 и реечную пару 28-29.

Подача шлифовальной бабки 4 осуществляется от электродвигателя постоянного тока 36 с приводом от магнитного усилителя. Механизм подачи обеспечивает:

- автоматическую подачу от электродвигателя через червячную передачу 39-40, цилиндрическую пару 41-42, червячную пару 43-44, зубчатую передачу 46-47 и червячную пару 52-53 на винт 54.;

- ускоренный и замедленный подвод, а также ускоренный отвод шлифовальной бабки от электродвигателя 36, через зубчатые пары 37-38, 45-47 и далее через червячную пару 52-53 на винт 54;

- ручное перемещение и ручную подачу шлифовальной бабки вращением маховичка 51. Движение осуществляется через зубчатую пару 49-50 и червячную пару 52-53 на винт 54;

- дозированную подачу шлифовальной бабки от специальной рукоятки с собачкой и храповым колесом 48;

- ручное вертикальное перемещение кожуха шлифовального круга при вращении квадрата 30 через червячную пару 31-32 и рейку 33;

- перемещение винтом 35 приспособления для правки шлифовального круга.