Шлифовально-затыловочный станок модели МВ-107

Шлифовально-затыловочный станок предназначен для окончательной обработки (затылования шлифованием) червячно-модульных фрез с m = l÷20 мм (классов точности АА при затыловании фрез m = 1÷10 мм и A m = 10÷20 мм) и др. затылуемого инструмента.

Компоновка станка выполнена по типу резьбошлифовальных станков. Затылуемое изделие крепится в центрах, вращается планшайбой с поводком и перемещается вместе со столом, на котором закреплены передняя и задняя бабки. Режущий инструмент — шлифовальный круг — осуществляет вращательное и затыловочные движения. Станок допускает обработку одно- и многозаходных фрез на ручном и полуавтоматическом режимах работы с осуществлением автоматического деления на заходы. Полуавтоматический режим работы станка достигается применением средств электроавтоматики. Число оборотов привода вращения изделия регулируется бесступенчато при помощи электродвигателя постоянного тока. Для повышения точности обработки по шагу винтовой линии нарезки станок имеет коррекционное устройство, связанное с гайкой ходового винта. Привод затылования получает движение от электродвигателя привода вращения изделия, что уменьшает влияние динамики привода на остальные кинематические цепи станка. Правка шлифовальных кругов производится приспособлением, установленным на шлифовальной бабке.

Кинематическая схема станка приведена на рис.342.

Движения в станке: главное вращательное движение шлифовального круга; продольное перемещение стола; вращение заготовки; движение поперечной подачи шлифовальной бабки; возвратно-поступательное затыловочное движение шлифовальной бабки; движение деления на заходы.

Цепь главного движения. Шлифовальный шпиндель 1 получает вращение от электродвигателя Ml (N =0,6 кВт, n =2800 об/мин) через клиноременную передачу d₁/d₂ со сменными шкивами. Для установки абразивного круга на угол подъема винтовой линии червячной фрезы шлифовальная головка выполнена поворотной.

Цепь вращения заготовки. Вращательное движение заготовке передается от электродвигателя М2 постоянного тока через клиноременную передачу d₃/d₄ со сменными шкивами, зубчатую пару 27/54, шлицевый вал II, коническую зубчатую передачу 30/30, вал III, дифференциальный механизм 15, гитару затылования a₁/b₁×c₁/d₁, вал VI, зубчатую передачу 58/73×73/58, втулку VII, зубчатые колеса 48/96×36/108, вал VIII, зубчатую передачу 36/144 и поводковую планшайбу 22.

Цепь продольной подачи. Движение к ходовому винту передается от втулки VII и далее через делительный механизм 12 и гитару шага a/b×c/d×e/f. Винт, вращаясь, ввинчивается в гайку 5, установленную на станине, и перемещает за собой стол с заготовкой.

Продольная подача и согласованное с ней вращение заготовки обеспечивают получение винтового движения. Конструкция ходовой гайки позволяет осуществить вручную продольное смещение стола с целью попадания абразивного круга в нитку шлифуемой резьбы. Для этого вращают рукоятку 3 с червяком z =1, от которого движение передается червячному колесу z =43, связанному с гайкой 5. Гайка, вращаясь во втулке 6, смещает ходовой винт вместе со столом в продольном направлении.

Коррекцию шага шлифуемой резьбы производят осевым смещением гайки 5 вместе с втулкой 6 относительно корпуса 4. Происходит это за счет поворота втулки вместе с рычагом 7, скользящим по коррекционной линейке 8, которая установлена на столе. Втулка на наружном диаметре имеет винтовой выступ, входящий в винтовой паз корпуса, поэтому при повороте втулка перемещается вдоль оси, увлекая за собой гайку 5, ходовой винт и стол.

Цепь затылования. Процесс затылования совершается при вращении заготовки и согласованном с ним возвратно-поступательном движении шлифовальной бабки. Движение затылования шлифовальная бабка получает от кулачка 29, который вместе с червячным колесом z =20 приводится во вращение посаженным на шлицевом валу II червяком z =5.

При шлифовании фрезы с прямыми стружечными канавками уравнение кинематического баланса цепи затылования, связывающее вращение кулачка и шлифуемой червячной фрезы, имеет вид:

144/36×108/36×96/48×58/73×73/58×1/(a1/b1×c1/d1) × i ×30/30×5/20 = zk,

где i =1 - передаточное отношение дифференциала; zk - число стружечных канавок фрезы.

Отсюда передаточное отношение зубчатых колес гитары затылования

a1/b1×c1/d1=6/zk.

При затыловании червячной фрезы с винтовыми стружечными канавками заготовке необходимо сообщить дополнительное вращение для того, чтобы шлифовальный круг следовал по винтовой линии стружечной канавки. Дополнительное вращение заготовка получает от ходового винта по следующей цепи: зубчатая пара 71/71, вал X, сменные зубчатые колеса a₂/b₂×c₂/d₂×e₂/f₂ гитары дифференциала, зубчатые колеса 50/100, дифференциал 15, a₁/b₁×c₁/d₁×58/73×73/58×48/96×36/108×36/144, поводковая планшайба с заготовкой.

Уравнение кинематического баланса дифференциальной цепи:

TK/t_хв×71/71×a₂/_b2×c₂/d₂×e₂/f₂×50/100×i×a₁/b₁×c₁/d₁×58/73×73/58××48/96× ×36/108×36/144 = 1,

где TK - шаг стружечной канавки, мм; t_хв - шаг ходового винта, мм; i - передаточное отношение дифференциала (от водила к центральному колесу z = 42).

Из уравнения видно, что заготовка при осевом перемещении на шаг стружечной канавки должна сделать дополнительно один оборот.

Из уравнения получаем, что a₂/b₂×c₂/d₂×e₂/f₂ = 8π zk/ TK.

Цепь поперечной подачи. Поперечная подача осуществляется вручную от штурвала 2 или при тонком регулировании от лимба 1 перечной подачи 31 и гайку 30, соединенную со шлифовальной бабкой 24. Для быстрого поперечного перемещения шлифовальной бабки используют электродвигатель М3, который через червячную пару 1/100, кулачок 28 и рычаги 25 воздействует на шлифовальную бабку. Величина поперечного ускоренного смещения шлифовальной бабки определяется углом поворота кулачка, а угол поворота ограничивается соответствующей установкой конечных выключателей 26 и 27.

Цепь деления. Эту цепь используют при шлифовании многозаходных червячных фрез. Автоматическое деление на заходы выполняется путем остановки стола при продолжающей вращение заготовке. Стол станка остановится, если вывести закрепленный на гильзе VII фиксатор 13 из делительного диска 14 и тем самым разорвать цепь, передающую движение на ходовой винт. Угол поворота заготовки определяется поворотом делительного диска на угол между двумя соседними пазами. Процесс деления выполняется в такой последовательности. В конце рабочего хода стола подается команда электродвигателю М3 на быстрый отвод шлифовальной бабки от заготовки, после чего конечный выключатель передает сигнал на отключение электродвигателя и включение электромагнита 19, который вводит фиксатор 21 в паз зубчатого колеса z=144, связывая кулачок 23 с поворотной планшайбой. Кулачок 23 начинает вращаться и через толкатель 20, рычаг 17, тягу 18, рычаг 9, толкатель 11 выводит фиксатор 13 из паза делительного диска 14, разрывая винторезную цепь: стол останавливается, а заготовка и делительный диск продолжают вращение. Требуемый угол поворота заготовки обеспечивается установкой соответствующего сменного кулачка 23, который позволяет фиксатору 13 под действием пружины 10 переместиться в следующий паз делительного диска и снова замкнуть винторезную цепь. Электромагнит 19 отключается, как только толкатель 20 при возврате нажмет на конечный выключатель 16. Так как за один оборот делительного диска заготовка поворачивается на 1/24 часть, то при делении на число заходов, кратное 24, используют однопазовый делительный диск. При ином числе заходов червячной фрезы устанавливают специальные делительные диски.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Власов С.Н., Годович Г.М., Черпаков Б.И. Устройство, наладка и обслуживание металлообрабатывающих станов и автоматических линий. Учебник для техникумов.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1995-464с., ил.

2. Металлорежущие станки (альбом общих видов, кинематических схем и узлов). Кучер А.М., Киватицкий М.М., Покровский А.А.- М.: Машиностроение, 1972 – 308 с.

3. Металлорежущие станки. Учеб.пособие для втузов. Н.С.Колев, Л.В.Красниченко, Н.С.Никулин и др.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1980.- 500с., ил.

4. Нефедов Н.А. Практическое обучение в машиностроительных техникумах. Учебная практика: Учеб.пособие для техникумов.- 2 изд., перераб. и доп.- М.: Высш.шк., 1990.- 311 с., ил.

5. Ведерников Ю.А. Станки инструментального производства: Учебное пособие для студентов специальности 15010151, 15100365. В 2 ч. Ю.А.Ведерников Ю.А., Р.М. Хусаинов; ГОУ ВПО «Камская гос. инж.-экон. академия». - Набережные Челны: Изд-во Кам. гос. инж.- экон. акад. 2009. – 198 с.

6. Станочное оборудование автоматизированного производства./Под ред. В.В.Бушуева.- М.: Изд-во «Станкин», 1994.- 656с.

Учебное издание

Ю.А.Ведерников, Р.М.Хисамутдинов