И. А. Панков
КРУГЛОЕ НАРУЖНОЕ ШЛИФОВАНИЕ
*** 1951 ***
|
ФPAГMEHT КНИГИ (...) СТАНКИ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ КУЛАЧКОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Выпускаемые в настоящее время шлифовальные станки для шлифования кулачков распределительных валов автотракторных двигателей весьма сложны, так как весь цикл шлифования кулачков происходит автоматически с минимальной затратой времени на вспомогательные движения. Производительность современного станка для шлифования кулачков распределительного вала доходит до 300 — 360 кулачков в час. Обычно кулачки распределительного вала шлифуют за три операции: 1) предварительной — перед термической обработкой, 2) черновой — после термической обработки и 3) чистовой — окончательной операции. Для чистового шлифования часто применяют мелкозернистые круги на вулкани-товой связке, обеспечивающие очень гладкую поверхность. Одной из особенностей шлифования кулачков распределительных валов является влияние износа шлифовального круга на точность профиля кулачка. Распределительный вал вращается вокруг своей оси и одновременно колеблется перед шлифовальным кругом, следовательно, точки на контуре верхней части кулачка расположены дальше от центра, чем точки на цилиндрической части кулачка. Когда кулачковый вал вращается, цилиндрическая часть кулачка соприкасается со шлифовальным кругом в точке, находящейся на прямой, проведённой от центра круга к центру кулачкового вала, а вершина кулачка соприкасается значительно ниже или выше этой центровой линии (фиг. 97). Если диаметр круга уменьшить, как показано пунктиром, то каждая точка контура кулачка будет соприкасаться со шлифовальным кругом в другие моменты времени, чем при шлифовании кругом большего диаметра. Это свидетельствует об изменении профиля кулачка при уменьшении диаметра шлифовального круга. Точно так же увеличение диаметра шлифовального круга по сравнению с тем, на который рассчитаны копиры,приводит к искажению профиля кулачка. На фиг. 98 показаны профили кулачков, получающиеся при обработке шлифовальным кругом: А — меньшим нормального; Б — нормальным; В — большим нормального. Отклонение профиля кулачка при обработке кругом меньшего или большего чем нужно диаметра изменяется в зависимости от размера и профиля шлифуемого кулачка. В обычных случаях допускают износ шлифовального круга при чистовом шлифовании кулачков на 60 — 80 мм по диаметру круга, больший износ круга сказывается в уменьшении точности обработки кулачка. Фиг. 97. Касание вершины кулачка со шлифовальным круюм: 1 — кулачок; 2 — шлифовальный круг. При проектировании исполнительные размеры копиров рассчитываются на шлифовальный круг несколько меньшего диаметра, чем тот, который будет применён при шлифовании. Например, при 600-миллиметровом диаметре круга, которым будут производить шлифование, копир рассчитывается на диаметр 575 мм. Это даёт возможность работать кругом, изношенным до диаметра 550 — 540 мм при отсутствии отклонений профиля кулачка, превышающих допустимые. Изложенное относится только к чистовому шлифованию кулачков. При черновом шлифовании нужно изнашивать шлифовальный круг до предела. При шлифовании некоторых видов профилен следы обработки у вершины кулачка часто принимают форму мелких линий, параллельных его оси и напоминающих следы дробления, хотя в действительности причины образования их совершенно иные. Следы дробления при круглом шлифовании образуются вследствие вибрации. Образование же упомянутых выше следов обработки у вершины кулачков объясняется следующим образом: при постоянном числе оборотов распределительного вала окружная скорость различных точек профиля кулачка, соприкасающихся с кругом, неодинакова. Скорость прохождения вершины кулачка (которой соответствует самая малая дуга соприкосновения с кругом) наименьшая, и при определённом профиле движение кулачка в этой точке на мгновение как бы прекращается. Если шлифовальный круг очень твёрдый или шлифование производится с большими подачами, то между кулачком и шлифовальным кругом возникает большое давление. Вследствие этого на вершине кулачка образуются мелкие углубления, которые часто неправильно называют „следами вибраций". Устранить такие нежелательные следы обработки у вершины кулачка можно понижением числа оборотов изделия и применением более мягких шлифовальных кругов. Понижение режимов шлифования и выбор более мягких кругов приводят к уменьшению давления между кулачком и кругом и устраняют образование описанных следов обработки у вершины кулачка. Следовательно, в зависимости от профиля кулачка, нужно подбирать соответствующий режим шлифования. При более плавных очертаниях контура кулачка можно выбирать большую скорость вращения изделия и увеличивать режимы шлифования. На современных станках для шлифования кулачков распределительных валов применяются следующие числа оборотов изделия: 70 — 100 обмин. — при черновом и 18 — 50 обмин. — при чистовом шлифовании, в зависимости от профиля. При проверке кулачка по размерам а к б (фиг. 98), размер в бывает иногда занижен, что является результатом давления между кулачком и шлифовальным кругом. Избежать занижения вершины кулачка можно путём применения более мягкого шлифовального круга и снижения режимов шлифования. При шлифовании кулачков распределительных валов иногда появляются трещины на поверхности, причём размеры их очень малы. Исследования выявили две причины образования таких трещин: 1) применение слишком твёрдого шлифовального круга и связанное с ним сильное нагревание поверхности кулачка; 2) применение чрезмерно больших подач и обусловливаемое ими большое давление между кулачком и шлифовальным кругом, что тоже приводит к значительному повышению температуры на поверхности кулачка. Следовательно, кулачки нужно шлифовать при небольшом давлении на них круга. При неудачном подборе шлифовального круга и при чрезмерно высоких режимах работы на поверхности кулачка образуется настолько большая температура, что охлаждающая жидкость не успевает снижать её, и происходит отпуск поверхностного слоя металла. На фиг. 99 показан общий вид, а на фиг. 100 — гидравлическая схема специального станка 3430. Станок имеет следующие пункты управления: 1) маховик ручного перемещения стола; 2) выключатель автоматического цикла; 3) выключатель автоматической правки шлифовального круга; 4) рукоятку выключения стопора; 5) рукоятку пуска станка; 6) кнопочную станцию; 7) рукоятку регулирования скорости цодачи шлифовального круга; 8) рукоятку регулирования скорости продольной подачи правйльного прибора; 9) рукоятку отвода пиноли; 10) рукоятку зажима пиноли; 11) рукоятку регулирования величины периодической подачи; 12) маховик ручного перемещения шлифовальной бабки; 13)рычажки выключения периодических подач; 14) кран пуска охлаждающей жидкости на алмаз; 15) маховик ручного перемещения алмаза; 16) рукоятку регулирования величины подачи алмаза; 17) кран пуска охлаждающей жидкости на изделие; 18) рукоятку открывания люнета. Станок предназначен для чернового и чистового шлифования профиля кулачков распределительных валов автомобильных и тракторных двигателей в условиях массового производства. Станок работает методом копирования. Число копиров согласно наладке на определённую деталь соответствует числу подлежащих шлифованию кулачков распределительного вала. Станок работает по полуавтоматическому циклу, но может также работать и при ручном управлении. При работе по полуавтоматическому циклу необходимо только установить изделие и зажимное приспособление в центрах и включить рукоятку пуска вправо или влево в зависимости от того, в какую сторону должен перемещаться стол. При этом шлифование каждого кулачка на заданный размер и переход с одного кулачка на другой осуществляется автоматически. После шлифования крайнего кулачка стол проходит несколько дальше в ту же сторону (в исходное положение), останавливается, и одновременно производится правка шлифовального круга. При правке круга подача алмаза и компенсация износа шлифовального круга происходят автоматически. Во время правки шлифовального круга можно заменить шлифуемое изделие, после чего поворотом рукоятки в противоположную сторону включить автоматический цикл, и шлифование кулачков произойдёт в противоположном направлении. Правка шлифовального круга производится каждый раз при подходе стола в правое или левое исходное положение, т. е. после шлифования каждого распределительного вала. Автоматическую правку круга можно, при желании, выключать специальным выключателем. На передней части станины расположены направляющие для стола, а на задней части станины — направляющие для шлифовальной бабки. К нижней плоскости стола закреплён гидравлический цилиндр 7 с двумя поршнями, пустотелые штоки, которые своими противоположными концами закреплены на концах станины. Гидравлический цилиндр предназначен для продольного перемещения стола с изделием. Кроме гидравлического, стол имеет также ручное перемещение, которое осуществляется при помощи двухскоростного механизма маховиком 2. Если выдвинуть маховик на себя вращением, то стол переместится на 4 мм за один оборот маховика, если вдвинуть маховик таким же образом, то стол переместится на 24 мм за один оборот. Масляный резервуар гидравлической системы расположен в нижней части станины. Смазка направляющих стола и шлифовальной бабки осуществляется принудительно от основной гидравлической систёмы. Конструкция подшипников шлифовальной бабки такая же, как и на стандартных круглошлифовальных станках. Для получения более чистой поверхности шлифуемого изделия шпиндель шлифовального круга имеет осциллирующее движение. Это движение осуществляется при помощи червяка 3, насаженного на шпиндель, и.- червячной шестерни 4. Вращаясь, червячная шестерня через эксцентрично закреплённый рычажок действует на качающийся шарнирный хомут 5, с помощью которого шпиндель получает осциллирующее движение. В минуту шпиндель делает 40 двойных ходов. Длина хода регулируется поворотом оси эксцентрика, для чего необходимо отвернуть колпак на передней стенке шлифовальной бабки, повернуть ось за её квадратный конец в требуемое положение и законтрить гайкой. Величина полного хода осциллирующего движения регулируется в пределах от 0 до 6 мм. В момент правки шлифовального круга давлением масла на поршенек 6 автоматически выключается осциллирующее движение. После шлифования всех кулачков распределительного вала автоматически происходит правка шлифовального круга, при этом подача алмаза производится собачкой 7 и храповиком. Скорость продольного перемещения алмаза регулируется дросселем 8. Величина подачи регулируется винтом 9. Уменьшение шлифовального круга после каждой правки компенсируется автоматической подачей на величину износа(регулируется винтом 11). Регулирующие винты 9 и 11 имеют лимбы, у которых пять делений соответствуют подаче на 0,01 мм. Подача регулируется в пределах от 0,01 до 0,05 мм. При регулировании этих подач винтами 9 и 11 нужно устанавливать одинаковую величину подачи, т. е. подачу шлифовального круга нужно установить равную величине подачи алмаза. При необходимости обе эти подачи могут выключаться путём вывода собачек из зацепления. Рабочая подача шлифовальной бабки на величину припуска осуществляется гидравлическим механизмом врезания. Включив главной рукояткой 12 автоматический цикл, давлением масла на поршень 13 быстрого подвода шлифовальная бабка быстро перемещается на 5 мм в положение шлифования. При этом втулка 14 с роликом упирается в торцевой кулачок 15, который имеет шестерню в зацеплении с рейкой на поршне 16. Поршень 16, перемещаясь влево, поворачивает торцевой кулачок, по которому катится ролик, осуществляя подачу шлифовальной бабки. Величина рабочей подачи шлифовальной бабки регулируется винтом с лимбом 28 в пределах от 0 до 1,2 мм на диаметр изделия. Скорость врезания регулируется дросселем 27. В конце перемещения поршня 16 торцевой кулачок нажимает на рычаг конечного выключателя 17 и этим через соленоид 18 выключает золотником 19 черновую подачу. Дальнейший поворот торцевого кулачка действует на конечный выключатель 20, который через соленоид 24 перемещает золотник 22 вправо и этим даёт импульс для конца цикла шлифования одного кулачка. Перемещением золотника 22 вправо подаётся масло на стопор 23, который, опускаясь вниз, освобождает от фиксирования стол и одновременно отводит в исходное положение шлифовальную бабку, отводит изделие от шлифовального круга и выключает его вращение. В этом положении стол с изделием начинает пере- мещаться для шлифования очередного кулачка. Как только стол начнёт перемещаться, соленоид 21 выключается и стопор 23 под действием пружины заскакивает в соответствующий паз, включая все движения для шлифования очерёдного кулачка. В корпусе передней бабки имеется механизм 24, который находится в зацеплении с рейкой 25, укреплённой на станине. При перемещении стола с помощью этого механизма опорный ролик 26 вводится в соприкосновение с соответствующим копиром. После шлифования всех кулачков упорами 27 рукоятка 12 перемещается в нейтральное положение, т. е. в этом положении изделие отведено от шлифовального круга и выключено вращение его, а шлифовальный круг автоматически заправляется алмазом. В таком положении, пока круг правится, нужно снять прошлифованный распределительный вал и установить новый для шлифования. Поворотом рукоятки 12 в соответствующую сторону включается автоматический цикл шлифования. Станок работает автоматически с большой производительностью, обслуживание удобное, один рабочий может обслуживать до четырёх станков. 4. СТАНКИ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ БЕГОВОЙ ДОРОЖКИ ВНУТРЕННИХ КОЛЕЦ РОЛИКОВЫХ И ШАРИКОВЫХ ПОДШИПНИКОВ При изготовлении шариковых и роликовых подшипников применяются самые разнообразные станки. Кругло шлифовальные станки в основном применяются для шлифования беговой дорожки внутренних колец шариковых и роликовых подшипников. На фиг. 101 изображён станок 3486, предназначенный для шлифования беговой дорожки внутренних колец конических н цилиндрических роликовых подшипников. Станок изготовляется на базе врезного круглошлифовального станка 3152 и в основном отличается от него наличием специального правильного прибора для автоматической правки шлифовального круга и конструкцией передней бабки, рассчитанной на более повышенные требования к точности шлифования колец подшипников. Правильный прибор укреплён на кожухе шлифовального круга. Конструкция и работа правильного прибора рассмотрены дальше. Корпус передней бабки (фиг. 102) может поворачиваться относительно штыря 1, головка которого входит в отверстие корпуса передней бабки, а хвостовик запрессован в отверстие стола станка. Поворот передней бабки на угол, соответствующий конусу дорожки качения шлифуемого кольца, осуществляется с помощью винта 2 с четырёхгранной головкой. Отсчёт угла поворота бабки производится по шкале 26. Бабка фиксируется в нужном положении болтс м. Шпиндель 24 передней бабки получает вращательное движение от электродвигателя 5, установленного на корпусе передней бабки. Вращение шпинделя осуществляется клиноременной передачей с помощью шкива 4, сидящего на валу двигателя 3, шйнра 2, вращающегося на игольчатом подшипнике втулки 22, укреплённой винтами 16 на корпусе передней бабки промежуточного вала 14. На одном конце этого вала сидит ка шпонке шкив 15, а на другом конце — звёздочка 13, от которой вращательное движение передаётся бесшумной цепью звёздочке 25, сидящей на шпинделе 24 передней бабки. Шпиндель передней бабки смонтирован на двух опорах. Передняя опора представляет собой бронзовый конический подшипник скольжения 72, а задняя опора — два прецизионных шарикоподшипника 23 класса А. Рабочие шейки шпинделя обработаны с точностью, не превышающей 0,002 мм. Фиг. 102. Передняя бабка станка 3486. Большое влияние на точность шлифования колец подшипников оказывает конструкция и тщательность изготовления зажимных устройств. На рассматриваемом станке для колец диаметром от 17 до 45 мм применяется цанговый зажим (фиг. 103) и для колец диаметром свыше 45 мм — мембранный зажим (фиг. 104). Оба зажимные устройства работают автоматически от гидравлической системы станка. Мембрана 7 зажимного устройства, представляющая собою стальную пластину, крепится на фланце 8 (фиг. 104) шпинделя передней бабки. На мембране 7 укреплены винтами раздвижные кулачки 4, снабжённые пазами и штифтами, на которые надевают шлифуемое кольцо. В положении, изображённом на фиг. 102, изделие отжато. Зажим изделия производится автоматически при подводе шлифовальной бабки к изделию. Рукоятка крана 6 (фиг. 102) автоматического зажима изделия должна быть при этом установлена в положение „включено". При этом масло свободно выливается из правой полости цилиндра 77, а поршень 18 и тяга 20 отодвигаются вправо, до упора поршня в крышку цилиндра, мембраной зажимного устройства, стремящейся занять первоначальное положение. При отводе шлифовальной бабки от изделия масло под давлением поступает в правую часть цилиндра 77; поршень 18, передвигаясь влево, тянет за собою связанную с ним штифтом 19 тягу 20 и винт 77, головка которого захватывает мембрану и деформирует ее, вследствие чего кулачки сходятся, и кольцо может быть свободно с них снято. Схема действия мембранного зажима показана на фиг. 105. При переналадке мембранного зажима на шлифование другого типоразмера кольца необходимо: 1) раздвинуть или сдвинуть кулачки в соответствии с внутренним диаметром нового кольца; 2) прошлифовать штифты кулачков на размер, несколько больший внутреннего диаметра кольца, так, чтобы оно было зажато разошедшимися кулачками при освобождении мембраны, происходящем при подводе шлифовальной бабки; 3) прошлифовать бурт 10 (фиг. 102) кулачков, по которому базируется торец кольца. Правка торца круга производится дополнительным правильным прибором, установленным на передней бабке. Если нужно установить цанговое зажимное устройство вместо мембранного, то подводят масло к левой полости цилиндра 17 (фиг. 102), снимают с фланцев шпинделя передней бабки мембрану, устанавливают в отверстии шпинделя пружину 2 (фиг. 103), палец 4, соединяют его штифтом 3 с тягой 7 и крепят на фланце цанговое зажимное устройство. При отводе шлифовальной бабки от изделия масло под давлением поступает в левую полость цилиндра 17 (фиг. 102), пе- редвигает вправо поршень 18, тягу 20 и палец 4 {фиг. 103) цангового зажима, сжимая пружину 2, вследствие чего, цанга сходит вправо по конусу оправки 6 и освобождает кольцо. При подводе шлифовальной бабки к изделию масло свободно выливается из левой полости цилиндра зажима изделия и сжатая раньше пружина 2, удлиняясь, двигает влево палец 4, тягу 1, с которой он связан штифтом, и поршень 18 (фиг. 102). При этом шайба 5 (фиг. 103) захватывает цангу и натягивает её на конус оправки 6, зажимая кольцо. Переналадка цангового зажима на шлифование нового типоразмера кольца значительно сложнее переналадки мембранного зажима. Шлифование беговых дорожек внутренних колец шарикоподшипников Для шлифования беговых дорожек наружных и внутренних колец шарикоподшипников обычно применяются станки с качающейся передней бабкой, на оправке или патроне которой закрепляется шлифуемое кольцо. На фиг. 106 схематически изображён принцип шлифования сферической беговой дорожки внутреннего кольца шарикоподшипника. Шлифовальный круг устанавливается таким образом, чтобы его средняя ось совпала со средней осью беговой дорожки кольца. Патрон передней бабки с укреплённым на нём кольцом, посредством двух перпендикулярных друг другу супортов устанавливается так, чтобы центр качательного движения передней бабки совпал с центром окружности профиля беговой дорожки кольца. Шлифовальному кругу и изделию сообщается вращательное движение. В результате комбинированного вращательного движения круга и изделия и качания последнего происходит обработка профиля беговой дорожки кольца. На фиг. 107 изображён жолобошлифовальный полуавтомат В-1 (648) станкостроительного завода имени Ильича, предназначенный для шлифования профиля беговых дорожек внутренних колец шарикоподшипников. Изделие на этом станке измеряется в процессе работы электроминиметром, который управляет автоматическим циклом работы станка. Недостатком станков такой конструкции является применение шлифовальных кругов относительно малого размера, а следовательно, — быстрый их износ, ограничивающий производительность станка. Гораздо большей производительностью отличаются врезные станки, на которых профиль беговой дорожки кольца обрабатывается фасонным кругом. Однако эти станки ещё не получили широкого распространения. Фп Правильный прибор для правки шлифовального Фиг. 109. Прибор для проверки irpvia но профилю беговой дорожки шарикоподшипника. колец подшипника. В настоящее время станкозаводом имени Молотова выпускаются станки для шлифования беговых дорожек внутренних колен, шарикоподшипников фасонным кругом. Станок изготовляется на базе врезного круглошлифовального станка 3152 и снабжён специальным правильным прибором для правки профиля шлифовального круга (фиг. 108). Правйльный прибор состоит из плиты 7, укреплённой на столе станка и сварного кронштейна 2 с осью 7 7. Кронштейн 2 можно быстро крепить на плите с помощью двух болтов 4 и планки 3. Кронштейн 2 имеет кольцевую направляющую 7. Вокруг оси 7 7 поворачивается верхняя часть прибора 10 с алмазом, укреплённым в державке 9. Верхняя часть прибора опирается сухарём 6 на кольцевую направляющую. Для того чтобы править круг, поворачивают верхнюю часть прибора за рукоятку 5. Радиус профиля круга, подлежащего правке, можно изменять в пределах от 1 до 20 мм, для чего выдвигают оправку с алмазом с помощью рукоятки 8. Расстояние от оси вращения верхней части прибора до торца А точно выдержано. Алмаз выставляется по шаблону. Весь правйльный прибор можно передвигать взад и вперёд по плите 7 в направлении, перпендикулярном оси шлифовального круга. К точности шлифования колец подшипников предъявляются высокие требования. Овальность и эксцентричность беговой дорожки по отношению к внутреннему диаметру кольца не должны превышать нескольких микронов. Эти условия делают необходимыми частые замеры колец на овальность и эксцентричность при изготовлении подшипников нормальной точности. При изготовлении подшипников повышенной точности проверяется каждое обработанное кольцо. Обычно на столике около станка устанавливают специальный прибор для проверки шлифуемых колец. Такой прибор, широко применяемый на заводах, изображён на фиг. 109. Прибор состоит из треугольной наклонной рабочей плиты 2, покоящейся на чугунной подставке. Плита имеет два паза, в которых могут перемещаться два упора 7, с дисками для настройки прибора на различные диаметры колец. В верхнем углу плиты имеется неподвижный упор 3 с диском. Над плитой укреплён миниметр 4. Для измерения биения беговой дорожки относительно внутреннего диаметра кольца (разностенность) кольцо надевается на верхний неподвижный упор и опирается наружной поверхностью о диск одного из подвижных упоров (второй упор в этом случае отводится). В соприкосновение с кольцом вводят палец миниметра и вращают кольцо, следя за показаниями миниметра. Для проверки овальности или огранки кольца снимают верхний неподвижный упор и опирают кольцо на установленные соответствующим образом два подвижных упора. Вводят в соприкосновение с поверхностью кольца палец миниметра и вращают кольцо, следя за показаниями миниметра. Прибор показывает относительные величины погрешности и должен быть настроен по эталону. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫМ СТАНКАМ Приспособления, применяемые на круглошлифовальных станках, можно грубо подразделить на две группы: 1) приспособления, расширяющие область работ, выполняемых на станке (например, приспособления для внутреннего и бесцентрового шлифования); 2) приспособления, повышающие производительность станка, сокращающие вспомогательное время и улучшающие условия эксплоатации абразивного инструмента, применяющиеся в массовом и крупносерийном производстве при шлифовании крупных партий одинаковых деталей. Ниже рассмотрены индикаторные приборы для контроля изделий во время шлифования и наиболее характерные приспособления, главным образом второй, указанной выше группы, изготовляемые станкозаводом имени Молотова. 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ Обычно при круглом наружном шлифовании в массовом производстве для измерения шлифуемых изделий применяют контрольные предельные скобы; в мелкосерийном производстве иногда применяют микрометры. В настоящей книге не даётся описания нормального измерительного инструмента, как-то: контрольных скоб, микрометров и т. п., а рассматривается только специальные измерительные инструменты, применяемые на круглошлифовальных станках. Рассмотрим наиболее употребительные измерительные инструменты этой группы. В последнее время при шлифовании находят всё более широкое применение индикаторные приборы для измерения диаметра изделия в процессе обработки. При шлифовании партии одинаковых деталей обычно устанавливают упор на маховике подачи шлифовального круга по первой детали, а затем на последующих деталях проверяют размер, полученный от подачи шлифовального круга до установленного упора. При этом, чтобы избежать так называемого прослаб-ления, т. е. снятия большего чем нужно припуска, подачу обычно прекращают, не доходя до упора на маховике, быстро отводят круг, останавливают вращение изделия и измеряют полученный размер. Наиболее целесообразно при этом применять предельные контрольные скобы. Убедившись, что размер изделия больше заданного, повторяют те же операции. Так повторяют несколько раз до получения нужного размера. Наблюдения показали, что для проверки размера на каждую деталь часто затрачивается от 20 до 60% машинного времени шлифования. Для сокращения непроизводительно затрачиваемого времени на промеривание деталей применяют различные измерительные приборы, дающие возможность измерять изделия в процессе шлифования, не останавливая станка. Для этой цели хорошие результаты дают индикаторные приборы, выпускаемые станкозаводом имени Молотова. Индикаторный прибор состоит из гидравлического демпфера и скобы с индикатором. Гидравлический демпфер (фиг. 110) крепится на кожухе шлифовального круга болтом 1. Винты 2 служат для регулирования положения прибора в том случае, если он крепится на необработанной поверхности. На рычаге 10 укреплена скоба. Пружина толкает вверх рычаг 10 вместе со скобой; по окончании замера, натянув рукой к себе скобу, выводят её из соприкосновения с изделием, и она устанавливается в крайнем верхнем положении. Гидравлический демпфер служит для того, чтобы избежать толчков, могущих расстроить установку индикаторного прибора на размер. Демпфер состоит из цилиндра 3, лопасти 7 и перегородки 4. При повороте валика 11 поворачн- вается лопасть 7, перегоняя масло из одной полости камеры демпфера в другую через отверстие 5; сечение этого отверстия регулируется дроссельным винтом 6. Необходимо периодически проверять наличие масла в камере 9, которое заливается через пробку 8. Скоба (фив. 111) имеет жёстко закреплённую ножку 7, упор 2 и подвижную штангу 8. По мере уменьшения диаметра изделия в процессе шлифования, подвижная штанга 3 опускается, нажимая на ножку индикатора 4, от которой передаётся движение стрелке индикатора. Обычно на циферблате индикатора имеется деление, выделенное жирной линией, которое выставляют „на пуль“ по точному размеру изделия. При подходе стрелки индикатора к этому делению прекращают подачу шлифовального круга и отводят его, одновременно освобождая от изделия скобу. Описываемой скобой можно измерять диаметры в пределах от 20 до 75 мм. Регулировка скобы для измерения разных диаметров осуществляется перестановкой ножки 7 и упора 2. Обычно установку „на нуль“ индикатора скобы нужно производить по прошлифованному в размер изделию или по калибровой пробке, установив её на центре станка. Описываемый универсальный индикаторный прибор можно применять и для промера конических изделий. В этом случае добавляется лапка 7 (фиг. 112) для фиксации в определённом положении. При этом прибор, благодаря роликам 2 и пружине 3, всё время отжимается влево, прижимая лапку к фиксирующему буртику изделия. Индикаторные скобы значительно повышают производительность шлифовальных станков и почти незаменимы при шлифовании таких деталей, как коленчатые валы. На торце круглошлифовальных станков типа ЗТ16 при шлифовании шеек и торцов, если требуется выдержать заданный размер до шлифуемого торца в осевом направлении, применяют комбинированный индикаторный прибор, обеспечивающий контролирование вращающихся шлифуемых цилиндрических и торцевых поверхностей изделий. На Фиг. 112 изображён такой Рения конических изделий, комбинированный прибор, при помощи которого контролируется окончательный размер шейки хвостовика конической шестерни и выдерживается заданный размер от шлифуемого торца до вершины начального конуса шестерни. Прибор состоит из обычной индикаторной скобы 7 и закреплённого на ней дополнительного индикаторного устройства 2 для контроля торцов. Прибор настраивается по эталонным деталям и показывает не абсолютное значение диаметра или длины, а относительное. Индикаторный прибор закрепляется на корпусе шлифовальной бабки. В приборе для контроля торцов упорный штифт 6, закреплённый на корпусе прибора 2, упирается в шлифуемую поверхность, а нижний упорный торец коромысла 4 упирается в неподвижный упор 5, укреплённый на столе или на одной из бабок. При шлифовании торца размер А (от шлифуемого торца до упора на столе) увеличивается, что отмечается по показаниям индикатора 3. Шлифование торца производят до тех пор, пока показания индикатора не будут такими же, как и при установке по эталону. Фиг. 114. Предварительная прорезка канавок в шлифовальном круге специальным роликом или набором дисков. 2. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ Для шлифования более сложных профилей, например боковых сторон ручьёв на ролике вала сошки рулевого управления автомобиля, применён способ шлифования врезанием профилированным кругом. Правка (профилирование) шлифовального круга производится набором накатных роликов (фиг. 114 и 115) для предварительного прорезания канавок и для окончательного профилирования круга. Правка нового шлифовального круга. Профилирование круга рекомендуется производить в такой последовательности: править тщательно отбалансированный шлифовальный круг по периферии, пользуясь для этого обычным правильным прибором; предварительно прорезать канавки на круге, пользуясь специальным роликом или набором дисков (фиг. 114). Накатной ролик для этой цели устанавливается в центрах (как изделие) и приводится во вращение от передней бабки станка при числе оборотов от 60 до 80 в минуту. Ремни привода шлифовальной бабки необходимо снять. Для прорезывания канавок шлифовальный круг подводят в соприкосновение с вращающимся роликом, после чего круг, увлекаемый роликом, также начинает вращаться. Подача шлифовального круга должна находиться в пределах от 0,1 до 0,15 мм. на один оборот круга. После прорезки канавок начинают профилирование круга накатным роликом, показанным на фиг. 115. Число оборотов ролика должно равняться от 60 до 80 в минуту. Подача круга равна 0,05 мм на один оборот круга. Для профилирования круга изготовляется комплект из трех одинаковых роликов закалённой стали У8А или из быстрорежущей. Ролики должны быть снабжены спиральными канавками под углом 5 — 8°, расположенными по периферии с неравномерным шагом. После прорезки профиля одним роликом окончательное чистовое профилирование производят вторым роликом. Профиль круга проверяется шаблоном. Третий ролик комплекта является запасным. После окончательного профилирования круга надевают ремни привода шлифовальной бабки и исправляют шлифованием профиль первого ролика, а затем приступают к шлифованию изделий. Шлифовальный круг, затупившийся или потерявший точность профиля, подвергается периодической правке. В практике автотракторных заводов применяется также способ профиля круга сырыми, незакалёнными роликами. Исправление профиля ролика производится фасонным резцом на токарном станке. 3. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА При шлифовании наружной поверхности гильзы цилиндра обычно применяются центровые оправки различной конструкции: с цанговым зажимом гильзы и с базированием гильзы на цилиндрических или конических грибках. На фиг. 116 показаны четыре примера крепления гильзы, встречающиеся в практике различных заводов. На фиг. 116,а показана цанговая оправка с односторонним пологим расклинивающим конусом (угол конуса до 3°). Зажим и разжим цанги производятся ударом деревянного молотка по торцам оправки. На фиг. 116, б изображена цанговая оправка с двусторонними распорными конусами и с поджимом распорного конуса гайкой. На фиг. 116, б и г показаны две центровые оправки, снабжённые двумя базирующими поясками. Такие оправки обеспечивают бблыпую точность обработки, чем цанговые, и применяются для окончательного шлифования гильзы. 4. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ КОРЕННЫХ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Шлифование коренных шеек коленчатых валов автомобильных и тракторных двигателей обычно производится на кругло-’ шлифовальном станке типа 316М (РМЦ=100 мм), снабжённом специальным приспособлением и гидравлическим механизмом быстрого подвода и отвода шлифовальной бабки. Шлифование коренных шеек производится врезанием мерного по ширине шлифовального круга. Получение окончательного размера шлифуемой шейки можно контролировать при вращении детали специальной индикаторной скобой (фиг. 111). Коленчатый вал шлифуется на центрах. Ввиду значительных отклонений в размерах центровых гнёзд необходимо при установке каждого коленчатого вала корректировать его положение относительно шлифовального круга путём перемещения стола. Для быстрой, правильной установки коленчатого вала в приспособленки предусмотрен специальный откидной локатор и делительная линейка с фиксатором. На сиг. 117 изображён пример наладки для шлифования первой, то.тьеп и пятой коренных шеек коленчатого вала тракторного двигателя. Рабочие операции при шлифовании коренных шеек производятся в такой последовательности: 1) устанавливают вал в центрах; 2) стол перемещают в положение, соответствующее шлифованию первой коренной шейки; 3) откидывают (от себя) откидной рычаг 7 локатора; регулируемый упорный штифт 2 рычага под действием пружины 5 прижимается к торцу щеки (или заплечику первой шейки) коленчатого вала; 4) стол (с изделием) перемещают влево до тех пор, пока фиксатор 3 не упрётся в левый упорный торец на делительной линейке 4 в этом положении, при помощи рукояток 6, делительная линейка закрепляется на нижнем столе; рычаг 7 локатора отводится в исходное положение на себя; 5) после шлифования первой шейки рукояткой 7 отводят вниз фиксатор и перемещают стол влево до тех пор, пока фиксатор не упрётся в следующий упорный торец на делительной линейке. При этом шлифовальный круг точно станет против третьей коренной шейки. Такая последовательность соблюдается и при шлифовании остальных коренных шеек. 5. КОПИРОВАЛЬНО-ШЛИФОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО К КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНОМУ СТАНКУ 3151 ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ Копировально-шлифовальное устройство к круглошлифовальному станку 3151, снабжённое гидравлическим механизмом врезания, показано на фиг. 118. Изделие и профиль кулачков распределителя, подлежащих шлифованию, изображён на фиг. 119. Шлифование производится по копиру — врезанием. На верхнем столе 7 станка крепится копировальное приспособление, состоящее из специальных бабок 3 и 9, укреплённых на качающейся оси 2, и ролика 77 диаметром 150 мм, вращающегося на неподвижной оси 12. На переднем конце вращающегося шпинделя 8 бабки 9 посажен сменный копир 6, прижимаемый при помощи пружины 13 к ролику 11. Шлифуемое изделие 4 кренится на центровой оправке 5 и ведётся хомутиком 10. Вращение передаётся изделию от передней бабки станка при помощи шарнирного соединения 7. При вращении шпинделя 8, копир, упираясь своей поверхностью в ролик 11, заставляет изделие качаться относительно оси 2; шлифовальный круг при этом шлифует криволинейный профиль на изделии. Шлифование профиля копира производится на самом станке методом обратного копирования. При этом шлифовальный круг заменяется стальным диском диаметром 600 мм, шлифуемое изделие — эталонным кулачком,а ролик 11 а осью 12 заменяются „фортункой“ с шлифовальным кругом диаметром 150 мм, получающим вращение от отдельного электродвигателя. Эталонный кулачок, вращаясь, заставляет бабку 9 с закреплённым на ней копиром (заготовкой) 6 качаться; шлифовальный круг фортунки шлифует при этом криволинейный профиль на копире. В станке имеется также и задняя бабка, благодаря чему, сняв специальное копировальное устройство, можно производить шлифование как на обычном круглошлифовальном станке. 6. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ШЕЕК НА ЦАПФАХ Цапфы оси не соосны, а образуют между собою угол в 176° и разложены под углом 92° к оси базового отверстия (фиг. 120). Ось обрабатывается на круглошлифовальном станке 316М, снабжённом специальной, дополнительной бабкой с вращающимся шпинделем. К фланцу шпинделя крепится приспособление, на котором крепится изделие. Балансировка изделия производится противовесом, укреплённым на шпинделе. Шпиндель дополнительной бабки (вместе с изделием) приводится во вращение от поводка передней бабки станка. Фиг. 119. Изделие, шлифуемое с помощью копировального устройства, и профиль кулачков. После шлифования шеек на одной цапфе изделия отпускают зажимную гайку, отводят пиноль задней бабки и поворачивают на 180° изделие относительно оси зажимного болта и, зажав гайку и подперев цапфу центром, шлифуют шейки на второй цапфе. Для снятия готового изделия необходимо отпустить гайку 7 и удалить быстросъёмную шайбу 2. Диаметр гайки меньше диаметра базового отверстия, поэтому изделие снимается через гайку. 7. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ШЕЙКИ И ТОРЦА НА ХВОСТОВИКЕ КОНИЧЕСКИХ ШЕСТЕРЕН Шлифование производится на торцекруглошлифовальном станке типа ЗТ16, снабжённом передней бабкой с вращающимся шпинделем и специальным приспособлением (фиг. 121). Обрабатываемая коническая шестерня имеет шлицованное базовое отверстие. Изделие крепится на специальной консольной оправке 7, укреплённой на вращающемся шпинделе 2 передней бабки. В радиальном направлении изделие базируется по боковым поверхностям шлицевых пазов при помощи четырёх мерных роликов 8, удерживаемых от выпадания обоймой 9. В осевом направлении положение шлифуемой шестерни на оправке фиксируется тремя точными шариками 7 диаметром 53, упирающимися в зубцы шестерни по начальному конусу. Фиг. 121. Приспособление дли шлифования шейки и торца на хвостовике конических шестерён. Фиг. 122. Приспособление дли шлифования четырёх шеек на крестовина дифференциала. 8 ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ЧЕТЫРЕХ ШЕЕК НА КРЕСТОВИНЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛА Шлифование шеек производится последовательным врезанием, широким шлифовальным кругом. Специальное приспособление, (фиг. 122), укреплённое на планшайбе передней бабки, обеспечивает быструю перестановку изделия при переходе от шлифования одной шейки к шлифованию другой. На направляющих пальцах 1 сидит кольцо 2, снабжённое вспомогательными пружинящими центрами 3 и 4. П;щ переходе к шлифованию следующей шейки отводят центр задней бабки, сдвигают вправо кольцо 2 и поворачивают изделие вокруг вспомогательных центров. 9. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ШЛИФОВАНИЯ ДВУХТРЕХ ШЕЕК НАБОРОМ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ В этом приспособлении (фиг. 123), предназначенном для одновременного шлифования двух шеек и торца на цапфе, поворотный кулак автомобиля крепится на грибообразных центрах. Шлифование двух шеек разных диаметров производится одновременно двумя шлифовальными кругами, укреплёнными на шпинделе шлифовальной бабки. Шпиндель шлифовальной бабки повёрнут к оси изделия на 10°, благодаря чему на станке можно одновременно шлифовать цилиндрические поверхности и торцы. Ступенчатая правка шлифовального круга производится специальным правйльным прибором, снабжённым копирной линейкой. Фиг. 124. Приспособление для одновременного шлифования трёх шеек. Приспособление (фиг. 124) для шлифования трёх шеек на кожухе полуоси автомобиля предназначено для одновременного шлифования тремя кругами. Правка шлифовальных кругов производится по копиру при помощи специального правйльного прибора (фиг. 125). Фиг. 125. Правильный прибор к наладке для одновременного шлифования двух-трёх шеек. Правйльный прибор состоит из двух частей: нижней, закреплённой на столе станка, и верхней, снимаемой при шлифовании изделий вместе с копирной линейкой. |
