Основные схемы заточки режущих инструментов на универсально-заточных станках

На рис.310 приведены некоторые схемы и разновидности процесса заточки резцов. Обычно резцы затачивают вначале по задним, а затем по передним поверхностям.

Спиральные сверла затачивают по задним поверхностям торцевой поверхностью или периферией плоского шлифовального круга, используя плоскостной, конический или винтовой способ заточки и обеспечивая тем самым получение задней поверхности у сверла в форме плоскости, конической или винтовой поверхности.На рис.311 представлена схема формообразования задней поверхности у сверла методом винтовой заточки.

Заточку зенкеров и разверток по передним и задним поверхностям зубьев калибрующей (цилиндрической) части осуществляют в центрах центровальных бабок. Переднюю поверхность прямого зуба зенкера или развертки затачивают торцовой поверхностью тарельчатого круга (рис.312, а), а винтового зуба - конической поверхностью круга (рис.312, б). Заточку задних поверхностей на калибрующей части выполняют торцовой поверхностью чашечного круга (рис.312, в) и периферией плоского круга (рис.312, г).

При заточке зубьев зенкеров и разверток используют упорку, причем при заточке прямых зубьев она крепится на столе, перемещаясь в процессе заточки вместе с инструментом, и используется для деления и выполнения опорной функции. При заточке же винтовых зубьев упорка закрепляется на шлифовальной головке станка и помимо делительной и опорной функций служит для придания затачиваемому инструменту винтового движения при его продольном перемещении вместе со столом. Для заточки зубьев на режущей (конусной) части зенкера и развертки стол предварительно поворачивают на угол конусности затачиваемого участка инструмента.

Заточка задних поверхностей зубьев режущей части зенкера аналогична заточке сверл. На рис.312, д представлена схема заточки задних поверхностей зубьев режущей части зенкера с помощью специального приспособления. Зенкер, установленный в гнезде кулачка 1 приспособления, совершает относительно шлифовального круга винтовое движение за счет кулачка 1, имеющего торцевую винтовую поверхность определенного шага. При повороте маховичка 4 с помощью упора 3, кулачок 1 вместе с зенкером поворачиваются и перемещаются (преодолевая пружину 2) в осевом направлении. В результате сочетания двух движений (вращательного и поступательного) задние поверхности зубьев зенкера приобретают форму винтовой поверхности.

Заточка цилиндрических, концевых, торцовых и дисковых фрез осуществляется на универсально-заточных станках с использованием центровальных бабок и универсальных или специальных головок в сочетании с универсальной упоркой или делительных механизмов.

Переднюю поверхность зубьев, расположенных на цилиндрической части фрез, затачивают тарельчатыми кругами с установкой их относительно оси фрезы с учетом величины переднего угла γ и угла наклона ω затачиваемых зубьев, а также рабочей поверхности шлифовального круга. Переднюю поверхность прямых зубьев (ω=0°) затачивают торцовой (рис.313, а, б) или конической (рис.313, в) поверхностью тарельчатого круга при продольном движении стола. Фиксация положения затачиваемых зубьев производится с помощью делительного механизма или универсальной упорки, закрепленной на столе станка и упирающуюся в заднюю поверхность затачиваемого зуба. Заточку передних поверхностей винтовых зубьев (ω≠0°) осуществляют конической (рис.313, г) или тороидальной поверхностью тарельчатого круга, а также в некоторых случаях угловой кромкой плоского круга с конической кромкой (рис.313, д). Заточка производится при продольном перемещении стола с жестким (кинематическим) или упругим (ручным или автоматическим регулированием силы прижима) поджатием фрезы к шлифовальному кругу при ее повороте для получения режущей кромки затачиваемых зубьев по винтовой линии.

Заточку задних поверхностей зубьев, расположенных на цилиндри­ческой части фрез, осуществляют только у фрез с острозаточенными зубьями. Заточку задних поверхностей у прямых зубьев производят либо торцом чашечного конического круга (рис.314, а) с небольшим разворотом его оси в горизонтальной плоскости на угол 1-2° (на рис.314, а не показано) с целью устранения подреза зуба и уменьшения площади касания круга с затачиваемой поверхностью, либо периферией плоских цилиндрических кругов при перпендикулярном (рис.314, б) или параллельном (рис.314, в) расположении осей круга и фрезы.

Заточку задних поверхностей винтовых зубьев осуществляют торцом чашечного круга, повернутого вместе с шлифовальной головкой по отношению к оси фрезы (рис.314, г) на угол θ, зависящий от угла наклона зубьев ω и их заднего угла α. Установка величины заднего угла α затачиваемых зубьев и их фиксация в процессе заточки осуществляется универсальной упоркой, в которую упирается передняя поверхность затачиваемого зуба (рис.314, д). При заточке прямых зубьев упорка устанавливается на столе и перемещается вместе с ним, а при заточке винтовых зубьев упорка закрепляется на неподвижном корпусе шлифовальной головки. При продольном движении фрезы соприкасающаяся с упоркой передняя поверхность затачиваемого зуба вызывает поворот фрезы, обеспечивая тем самым получение режущей кромки зуба в форме винтовой линии.

Заточку метчиков производят по передним поверхностям торцовой поверхностью тарельчатого или чашечного круга, совпадающей с осевой плоскостью метчика при переднем углу γ = 0° или смещенной на величину h относительно оси метчика при γ ≠ 0° (рис.315, а). Заточку осуществляют в центрах с заданным усилием прижима метчика к рабочей поверхности круга, а также с применением делительных дисков или упорки 1, фиксирующей положение зубьев (перьев) метчика. Заточку задних поверхностей зубьев заборной части метчика осуществляют затылованием кругами прямого профиля радиальным или осевым затылованием (рис.315, б, в), а зубьев калибрующей части — затылованием по архимедовой спирали профильными шлифовальными кругами.

На рис.315, г представлена схема механизма затылования метчиков. Метчик, установленный в центрах на каретке 2, жестко связанной с рычагом 8, получает помимо согласованного с кулачком 3 вращения вокруг своей оси еще и качательное движение (на рис.315, г указано стрелками) относительно оси 1 за счет имеющихся на периферии кулачка 3 выступов, очерченных по архимедовой спирали. Это движение реализуется через систему последовательно соприкасающихся друг с другом и находящихся в силовом замыкании за счет пружины 7, элементов — упор 10, рычаг 9, сухарь 6 и рычаг 8. Получение необходимого заднего угла у зубьев метчика обеспечивается установкой с помощью рукоятки 5 сухаря 6 на рычаге 9 в таком положении, при котором расстояние от оси 4 поворота рычага 9 до сухаря 6, соответствовало бы получению требуемой величины угла.

Заточка сборных торцовых фрез (фрезерных головок) с зубьями, выполненными в виде вставных ножей и пластин, осуществляется в два этапа. Ножи и пластины затачиваются по передним поверхностям, как правило, отдельно до их установки в корпусе фрезы. Задние поверхности зубьев и фаски на их передних поверхностях затачивают уже в собранном виде на корпусе фрезы. Фрезу (фрезерную головку) устанавливают на оправку, которую закрепляют в гнезде универсальной головки, и заточку зубьев (рис.316) осуществляют обычно торцовой поверхностью чашечного круга с использованием упорки, взаимодействующей с передней поверхностью затачиваемого зуба. Совмещение затачиваемой грани зуба с рабочей плоскостью шлифовального круга осуществляют путем последовательных поворотов оси фрезы на соответствующие углы по шкалам универсальной головки. Заточку зубьев фрезы чаще ведут поэлементно, то есть вначале затачивают их главные задние поверхности, а затем последовательно вспомогательные, переходные и дополнительные поверхности и их режущие кромки.

Заточку торцовых и переходных зубьев и кромок у концевых, цельных торцовых и дисковых фрез осуществляют аналогично заточке подобных зубьев и кромок у сборных торцовых фрез с использованием универсальных головок.

Универсально-заточной станка модели 3Е642 предназначен для заточки и доводки в большинстве случаев многолезвийных режущих инструментов различного вида — зенкеров, разверток, червячных фрез, долбяков, метчиков и др.

На рис.317 представлена компоновочно-кинематическая схема уни­версально-заточного станка модели 3Е642. К его основным узлам относятся станина 1, основание стола 16, продольный стол 14, поворотная плита 12 стола, шлифовальная головка 10 со шпинделем 11, поворотный кронштейн 9, корпус шлифовальной бабки 7, поворотная плита 6, колонна 4, каретка 3. Станина 1 представляет собой чугунную отливку Т-образной формы. На ней крепится основание стола 16 с роликовыми направляющими, по которым перемещается продольный стол 14 вместе с верхней поворотной плитой 12, имеющей возможность поворота в горизонтальной плоскости. Плита 12 служит для расположения на ней приспособлений и принадлежностей станка, необходимых для установки, закрепления, а в некоторых случаях и для осуществления делительных движений затачиваемого инструмента.

На станине также располагается и перемещается по направляющим качения в поперечном направлении каретка 3, в верхней части которой вертикально по цилиндрическим направляющим качения движется корпус колонны 4. На колонне через промежуточную поворотную плиту 6 установлен корпус шлифовальной бабки 7, на которой закреплены поворотный кронштейн 9 и шлифовальная головка 10 со шпинделем шлифовального круга 11. Шпиндель круга 11 совместно со шлифовальной головкой 10 может поворачиваться в вертикальной плоскости относительно корпуса шлифовальной бабки 7 по отношению к своему горизонтальному положению вверх/вниз на 20°/40°. В свою очередь корпус бабки 7 имеет возможность поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно промежуточной плиты 6 или вместе с ней относительно колонны 4. Совокупность двух поворотов обеспечивает широкий диапазон углов установки шлифовального круга относительно затачиваемого инструмента.

Привод шлифовального круга 11 (движение резания) осуществляет от электродвигателя M1 с бесступенчатым регулированием частота вращения. Продольное перемещение стола 14 (движение продольной подачи) осуществляется вручную от маховика 15 через зубчатые колеса z =18 и z =35, последнее из которых зацепляется с рейкой 18, закрепленной на столе 14. Перемещение стола 14 можно также проводить и от маховиков 13 и 22, расположенных с другой стороны стола. В гидрофицированном станке мод. 3Е642Е привод продольного перемещения стола осуществляется от гидроцилиндра.

Поперечное перемещение каретки 3 с колонной 4 осуществляет вручную от маховичка 19 передающего вращение непосредственно на ходовой винт Р=2 мм или от маховичков 2 и 5 через пару конических колес z=23 при грубых поперечных подачах шлифовального круга 11 и отключенном механизме тонкой подачи. Для осуществления тонкой поперечной подачи шлифовального круга используется маховичок 21, смонтированный вместе с червяком z=2 на эксцентричной втулке. Включение и выключение механизма тонкой подачи производится рычагом 20 путем поворота эксцентричной втулки в результате чего червяк вводится или выводится из зацепления с колесом z=50.

Подъем и опускание колонны со шлифовальной бабкой и кругом производится реверсивным электродвигателем М2 через муфту и червячную пару 2/35. Червячное колесо z=35 жестко связано с гайкой винта с шагом р=5 мм. При вращении гайки винт р =5 мм перемещается в вертикальном направлении, поднимая или опуская колонну 4. Перемещение колонны можно осуществить также вручную от маховичка 8, передающего вращение через пару зубчатых колес 20/53, двепары цилиндрических колес 37/23 и 23/37, пару цилиндрических колес с внутренним зубом 20/75 и далее на винт с шагом р =5 мм. При повороте лимба маховичка 8 на одно деление обеспечивается вертикальное перемещение шлифовального круга на 0,005 мм, а при повороте лимба маховичка 2 1 тонкой поперечной подачи на одно деление шлифовальный круг получает поперечное перемещение, равное 0,001 мм.

Для исключения вертикальных перемещений продольного стола 14 при действии боковых рабочих нагрузок, в середине корпуса его основания под направляющими расположен прижим 17, состоящий из подшипника, установленного на горизонтальной оси, имеющей возможность смещения вверх - вниз.

В комплект принадлежностей к универсально-заточным станкам входят наборы центров, переходных втулок, оправок, поводков, хомутиков, разнообразных приспособлений, устройств и вспомогательных инструментов для установки, закрепления обрабатываемых заготовок и расширения технологических возможностей станка.