Реферат на тему шлифовальные станки
Обновлено: 02.07.2024
Шлифовальные станки применяются для чистовой обработки деталей шлифовальными абразивными кругами, снимающими с поверхности детали тонкий слой метала или другого материалла. На шлифовальных станках можно обрабатывать плоские, цилиндрические наружные и внутренние поверхности, шлифовать зубья шестерен, затачивать различные инструменты и т. д. Шлифовальные станки получили широкое распространение во всех отраслях промышленности в качестве станков общего и специального назначения. Шлифование используется для обработки и сглаживания поверхности твёрдых и хрупких материалов.
Машинное шлифование:
- плоское шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
- круглое шлифование — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий;
- бесцентровое шлифование — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др), наружные поверхности, в том числе сложные профили;
Ручное шлифование:
- шлифование лентой криволинейных профилей, например шлифование лопаток турбин;
- шлифование свободным абразивом на плоской поверхности.
1.2 Описание современной конструкции
В станках, работающих по циклу, движения должны совершаться автоматически в определенной последовательности по выбранной кинематической схеме. Каждая кинематическая цепь станка имеет свое строго определенное функциональное назначение. Шлифовальные станки для обычных и специальных работ, независимо от их конструктивных особенностей, имеют следующие общие основные типовые узлы и механизмы:
- станину, служащую основанием для всех узлов станка. В станине расположен привод возвратно-поступательного перемещения стола и органы управления станком; - стол, установленный на станине станка, который может совершать возвратно-поступательное и круговое движение, что обеспечивает продольную и круговую подачу детали. Привод стола обычно гидравлический;
- переднюю бабку, расположенную на столе станка и пред назначенную для установки и передачи вращения детали. Электропривод вращения обрабатываемой детали располагается в корпусе бабки;
- заднюю бабку, установленную на столе и поддерживающую второй конец детали при обработке ее в центре;
- шлифовальную бабку, расположенную на станине. На шпинделе этой бабки устанавливают шлифовальный круг, который вращается от специального электропривода;
- панель управления, на которой собраны все механизмы управления станком.
Перечисленные узлы, кроме передней и задней бабок, имеются в шлифовальных станках всех типов. Передняя и задняя бабки применяются лишь на круглошлифовальных и шлицешлифовальных станках. На внутришлифовальных станках имеется только передняя бабка, а на плоскошлифовальных станках переднюю и заднюю бабки заменяет стол.
Отдельные типы шлифовальных станков имеют дополнительные, присущие только им, узлы. Так, на бесцентрово-шлифовальных станках для установки детали в рабочую позицию применяется опорный нож, а для вращения ее — ведущий круг.
1.3 Наиболее известные разновидности шлифовальных станков
- Круглошлифовальные используются для обработки цилиндрических и конических поверхностей гладких и ступенчатых заготовок, установленных на неподвижных центрах. Заготовки перед шлифованием проходят обработку, позволяющую получить достаточно точные их форму и размеры, и для шлифования оставляется небольшой припуск, обычно измеряемый десятыми долями миллиметра. Примерами круглошлифовальных станков являются модели ЗЕ12, ЗА141, ЗА172 и др. Внутришлифовальные используются для окончательной обработки цилиндрических и конических отверстий, как сквозных, так и глухих. Примерами этих станков служат модели 3K225В, ЗА228П, ЗА230 и др. В ряде случаев одновременно с отверстием на этих станках могут обрабатываться и торцы заготовок.
- Обдирочно-шлифовальные станки обычно работают на более жестких режимах и предназначаются для глубокой зачистки труднообрабатываемых элементов заготовок, полученных литьем, сваркой, штамповкой (заусенцев, швов, неровностей и т. п.). Их применяют также для обработки заготовок из неметаллов, например при изготовлении шлифовальных кругов и т. п.
- Плоскошлифовальные станки применяют для обработки плоскостей. Эти станки могут работать торцом или периферией круга, а заготовки устанавливаются на вращающемся круглом столе или возвратно-поступательно перемещающемся прямоугольном столе. Специализированные шлифовальные станки, для плоского шлифования направляющих станков, отличаются повышенной точностью обработки и используются для заточки различного металлорежущего инструмента (резцов, слесарного инструмента, сверл и т. п.) и многих других работ. Универсально-заточные позволяют затачивать многолезвийный инструмент, а заточные станки служат для заточки соответственно резцов, сверл и червячных фрез.
- Притирочные и полировальные. Применяют для изготовления шлифов при металлографических исследованиях и используют для доводки при бесцентровой обработке. Полировальные станки позволяют получать заготовки с весьма малой шероховатостью поверхности, а притирочные обеспечивают, кроме того, высокую геометрическую и размерную точность. Для достижения высокой герметичности соединения применяют также притирочные работы и станки. Ленточно - шлифовальные станки, отличаются высокой производительностью, высоким качеством обработки, прост в обращении. Наиболее распространённый тип шлифовальных станков.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Шлифовальные станки, обрабатывающие центры и гибкие производственные модули (ГПМ)
Для наружного шлифования гладких и прерывистых цилиндрических, конкретных и торцевых поверхностей ступенчатых валов типа шпиндель в серийном производстве предназначены круглошлифовальные станки с ЧПУ ЗМ15Ф2 и ЗМ16ЭФ2Н11).
Шлифовальная бабка перемещается со скоростью подвода 180 мм/мин, пои датчик положения ее не войдет в зацепление со следующим упором и не замедли скорость в 2 раза. Включается вращение заготовки и подача СОЖ. За 2…3 мм до достижения заданного размера скорость движения бабки замедляется до 6 мм/мин
Изменение скорости перемещения шлифовальной бабки с форсированной и обдирочную происходит по команде реле касания круга с заготовкой или от датчик! положения бабки при припуске на заготовку меньше 0,2 мм. Переключение шлифовальной бабки с форсированной подачи на обдирочную осуществляется по команде датчика положения. При переключении ее на чистовую подачу губки измерительной скобы смыкаются на заготовке и осуществляется переход на доводочную подачу и окончание обработки. При шлифовании прерывистых поверхностей окончательную обработку осуществляют по команде датчика.
После шлифования одной ступени стол перемещается и обрабатывается очередная ступень. После шлифования последней ступени бабка отходит в крайнее положение и отводится измерительный прибор. Цикл шлифования вала окончен.
Внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ
Для обработки внутренних и прилегающих к ним торцевых поверхностей применяются внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ.
Станок ЗМ225БФ2 применяется для одновременного шлифования отверстия и наружного торца деталей типа втулок и шестерен.
Для обеспечения стабильности режущих свойств шлифовальных кругов в течение всего цикла в зависимости от величины припусков и марки обрабатываемого материала предусмотрено до четырех правок шлифовального круга. Контроль раз мера диаметра отверстия в процессе шлифования осуществляется автоматически! прибором активного контроля. Для встраивания полуавтомата в ТИС достаточно автоматизировать загрузку деталей и предусмотреть стыковку системы ЧПУ с другими станками системы.
Внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ мод. ЗМ225ВФ2 и ЗМ225АФ2 предназначены для шлифования цилиндрических, конических, сквозных и глухих отверстий с углом конуса при вершине 90°. Станки снабжены торце-шлифовальным устройством, позволяющим шлифовать наружный торец изделия за одну установку со шлифованием отверстия. Станки имеют класс точности В или А по ГОСТ 25–80.
На внутришлифовальных полуавтоматах с ЧПУ мод. ЗМ227ВМФ2 и ЗМ227АФ2 одновременно с отверстием обрабатывается торец. Работа в автоматическом режиме с настройкой цикла управления декадными переключателями программного устройства не требует свойственного станкам с ЧПУ математического обеспечения, позволяет применять многостаночное обслуживание, а также упростить процесс адаптации станка при работе в составе ГПС.
Плоскошлифовальные станки с ЧПУ
Для обработки плоских и ступенчатых деталей предназначены плоскошлифовальные полуавтоматы с ЧПУ ЗЕ711ВФ2 (рис. 1), ЗЕ721ВФЗ-1 и ЗЛ722ВФ2.
Детали закрепляются на крестовом столе или на магнитной плите. На станке ЗЕ721ВФЗ-1 производится обработка детали в прямоугольной или полярной системе координат.
В прямоугольной системе координат обработка может осуществляться профильным кругом методом врезания или методом обхода контура кругом, заправленным по ранее заданной схеме.
Правку шлифовального круга и обработку деталей, закрепленных на столе, производят автоматически от системы ЧПУ. Пыль и шлам смываются СОЖ, а затем отделяются магнитным сепаратором и сбрасываются в лоток.
При автоматизации загрузочно-разгрузочных операций эти станки могут быть строены в ГПС.
Для наружного шлифования гладких и прерывистых цилиндрических и конических поверхностей валов в автоматическом цикле предназначен шлифовальный [М ХШК-001 (рис. 2), выпускаемый харьковским станкостроительным заводом СВ. Косиора.
Он состоит из станка ЗК151ВФ20 2, промышленного робота ХШР-001 1, накопительного устройства 3, палеты 4. Цилиндрические, торцевые и конические поверхности обрабатывают по программе. Для шлифования конических поверхностей верхний стол поворачивается на заданный угол. Робот напольного типа с пятью степенями подвижности берет заготовку из кассеты-накопителя, выставляет ее на линии центров станка, вводит в широкодиапазонный патрон, производит переустановку и снятие готовой детали. Робот оснащен тремя широкодиапазонными быстросъемными самоцентрирующими захватами, которые обеспечивают зажим валов диаметром 25…200 мм. Время смены захватов составляет не более 1 минуты. При соответствующем программном обеспечении они могут заменяться автоматически. Си ком и роботом управляют от устройства ЧПУ на базе микро-ЭВМ. Станок оснащен УЧПУ мод. 2М32, робот – УЧПУ мод. 2Р32. кассета-накопитель имеет четыре. съемных приспособления-спутника вместимостью 8…20 деталей каждое, что позволяет обеспечить автономную работу ГПМ в течение 8 часов. Робот может оба живать два станка.
Наличие загрузочно-разгрузочных устройств портального типа для смены обрабатываемых деталей, а также наличие магазина и системы автоматической смены шлифовальных шпинделей с кругом позволяет встраивать ГПМ в автоматичен кую линию или ГПС, причем, с возможностью опознавания поступающих деталей.
Один из вариантов использования ГПМ предусматривает наличие переносного загрузочного устройства с двумя салазками и питанием при помощи спутников-поддонов. Измерение параметров обрабатываемых изделий производится на станции (post-process).
Автоматизированная подготовка программ для станков с ЧПУ, (Справочник)/ Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. – К.: Техника, 1986. – 191 с.
Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, – Л.: Машиностроение, 1990. – 592 с.
В соответствии с видами шлифования станки подразделяют на круглошлифовальные, плоскошлифовальные и бесцентровые.
Круглошлифовальные станки. На фиг. 512 дан общий вид круглошлифовального станка для наружного шлифования. По станине 1 перемещается вручную или механически стол продольной подачи 2. Ручная продольная подача производится маховичком 8, а автоматическая — включением рукоятки 10; ручная поперечная подача производится маховичком 9, изменение скорости подачи производится рукояткой 11. На столе 2 установлены передняя бабка 3 и задняя 7. На шпинделе передней бабки закрепляется деталь. Шпиндель передней бабки 13 приводится во вращение электродвигателем 4 через ременную передачу 16. Изменение числа оборотов шпинделя производится коробкой скоростей, находящейся в передней бабке 3. Задняя бабка 7 служит для поддерживания другого конца детали при обработке ее в центрах.
Фиг. 1. Круглошлифовальный станок.
Шлифовальная головка 15 с шлифовальным кругом 5, закрытым кожухом 14, приводится во вращение электродвигателем 6 через ременную передачу, закрытую кожухом 12.
На фиг. 2 показан внутришлифовальный станок, а на фиг. 3 — схема внутреннего шлифования. На этом станке обрабатывают внутренние поверхности отверстий, а также внутреннюю резьбу и различные фасонные поверхности при помощи копира.
Фиг. 2. Внутришлифовальный станок.
Фиг. 3. Схема внутреннего щлифования.
На фиг. 4 приведены примеры шлифования наружных и внутренних конических поверхностей на круглошлифовальных станках.
Фиг. 4. Примеры щлифования конических поверхностей.
а - установка при щлифовании коротких конусов; б - установка при шлифовании длинных конусов; в - установка при шлифовании деталей с поворотом шлифовального круга и стола; г - шлифование наружного конуса с переходом на цилиндр; д - шлифования внутреннего конуса; е - шлифование внутреннего конуса с переходом на цилиндр.
Плоскошлифовальные станки применяются для шлифования плоскостей. По расположению шпинделя, на котором закрепляется шлифовальный круг, они подразделяются на вертикальные плоскошлифовальные и горизонтальные плоскошлифовальные.
На фиг. 5 показан плоскошлифовальный станок с горизонтальным шпинделем.
Фиг. 5. Плоскошлифовальный станок.
На фиг. 6 даны схемы работы различных типов плоскошлифовальных станков.
Фиг. 6. Схемы работы различных типов плоскошлифовальных станков.
Фиг. 7. Бесцентрово-шлифовальный станок.
1 - обрабатываемая деталь; 2 - шлифующий круг; 3 - подающий круг; 4 - опора-нож; 5 - приспособления для правки кругов
Бесцектрово-шлифовальные станки (фиг. 7). Бесцентровым называется наружное круглое шлифование без крепления шлифуемого изделия. На фиг. 8, а представлена схема бесцентрового шлифования; из схемы видно, что шлифуемая деталь 1 помещается между двумя шлифовальными кругами, из которых один является основным шлифующим кругом 2 и другой—ведущим 3. Шлифуемая деталь поддерживается опорой 4. На фиг. 8, б показана схема взаимного расположения шлифующего и подающего кругов, у которых оси вращения расположены под углом а. При таком расположении осей находящаяся между кругами деталь 1, кроме вращательного, получает и поступательное движение вдоль оси, вследствие чего и будет осуществляться движение подачи.
Фиг. 8. Схема бесцентрового щлифования.
В бесцентрово-шлифовальных станках подача может быть подсчитана по формуле
Так как величина а не превосходит обычно 5—6°, можно считать, что uк=un м/мин.
Машинное время здесь подсчитывается по формуле
Шлифовальные станки - отдельная категория металлообрабатывающих станков, которые предназначены для производства операций шлифовки. Имеется несколько основных видов этих станков, которые различаются по конструкции, принципу работы и виду обрабатываемых поверхностей. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Круглошлифовальный станок
Станки кгруглошлифовальной подгруппы (рис. 1) предназначены для производства шлифовальных операций на наружных и внутренних поверхностях тел вращения.
Рисунок 1. Круглошлифовальный станок.
Конструктивно круглошлифовальный станок состоит из станины (1), стола (2) двух бабок (3,5), в которых закрепляется цилиндрическая или коническая деталь и приводной бабки (4), в которой закреплен рабочий орган. Рабочим органом на этом станке является шлифовальный круг. Здесь имеются различия в способе подачи вращательного движения, которые часто комбинируются в зависимости от требуемого эффекта:
- вращается сама заготовка;
- вращается шлифовальный круг;
- вращается и заготовка, и круг.
В общем случае заготовка закрепляется в центрах. Запускается приводной электродвигатель шлифовального круга. Выбирается скорость вращения круга и скорость подачи. Круг подается на заготовку. Осуществляется продольная подача с определенной скоростью. В процессе работы шлифовальный круг снимает металл с поверхности заготовки, тем самым сглаживая неровности и уменьшая шероховатость.
Также различаются способы подачи шлифовального круга при обработке детали (рис. 2).
Рисунок 2. Способы шлифования.
Основные способы шлифования поверхностей тел вращения следующие:
- с осуществлением продольной подачи;
- с заглублением;
- с врезанием;
- с последовательным врезанием;
- комбинированный.
Станки для круглого шлифования подразделяются на следующие категории:
- стандартные;
- специализированные;
- универсальные;
- бесцентровые;
- врезные.
Самым распространенным является стандартный круглошлифовальный станок.
Внутришлифовальный станок
Внутришлифовальные станки (рис. 3) предназначены для обработки внутренних цилиндрических, конически и сферических поверхностей.
Рисунок 3. Внутришлифовальный станок.
Процедура внутреннего шлифования предназначена для финальной обработки внутренних поверхностей деталей. Одним из положительных эффектов, помимо убирания неровностей и понижения шероховатости, является исправление отклонения внутренней поверхности детали от оси вращения. Такое отклонение появляется, как правило, из-за погрешностей при производстве предыдущих металлорежущих операций.
Плоскошлифовальный станок имеет две бабки. В одной из них установлен патрон. В патроне закрепляется деталь. Вторая бабка имеет собственный привод. В ней установлен держатель, в котором фиксируется шлифовальный инструмент. Передняя бабка неподвижна. Подача осуществляется перемещением задней бабки на салазках. Часто подобные станки оснащаются дополнительным подводом смазывающе-охлаждающей жидкости.
Плоскошлифовальный станок
Плоскошлифовальные станки (рис. 4) предназначены для обработки плоских поверхностей деталей с использованием абразивного инструмента, как правило, шлифовального круга.
Рисунок 4. Плоскошлифовальный станок.
Конструктивно плоскошлифовальный станок состоит из станины, на которой установлен стол. В нем закрепляется обрабатываемая деталь. На станине устанавливается суппорт. В зависимости от степени подвижности элементов, плоскошлифовальные станки подразделяются на три подгруппы:
- с подвижным столом;
- с подвижным суппортом;
- с подвижным столом и суппортом.
В суппорте имеется шлифовальная головка, в которой закрепляется абразивный круг. Приводится круг в движение электродвигателем. Для изменения частоты вращения имеется коробка скоростей.
Шлифование осуществляется возвратно-поступательными движениями заготовки относительно абразивного круга или с постоянной подачей в одном направлении до завершения прохода.
Бесцентрошлифовальный станок
Этот тип является разновидностью круглошлифовального станка. Бесцентрошлифовальный станок (рис. 5) используется для обработки деталей, закрепить которые в центрах не представляется возможным. Это связано либо с отсутствием возможности захвата детали патроном, либо с габаритами.
Рисунок 5. Бесцентрошлифовальный станок.
Бесцентрошлифовальный станок имеет два шлифовальных круга, каждый из которых приводится в движение собственным электромотором. Один из кругов, как правило, закрепляется статично или имеет настройку положения лишь по высоте. Второй круг подвижный и может перемещаться в более широких диапазонах. Снизу имеется так называемый опорный нож, который служит для поддержки обрабатываемой детали.
Различают три основные шлифовальные операции на этом станке.
- Продольное шлифование. Этой операции подвергаются детали с гладкими поверхностями различных длин и диаметров. Подача осуществляется при повороте одного из абразивных кругов или при изменении положения опорного ножа.
- Врезное шлифование. При помощи врезного шлифования обрабатываются детали с коническими и сферическими поверхностями, многоступенчатые валы и прочие детали с форменной поверхностью.
- Шлифование до упора. Применяется как промежуточная операция между продольным и врезным шлифованием. Таким способом обрабатываются детали, которые имеют слишком большую длину или такую форму поверхности, при которой другие типа шлифования не подходят. Когда шлифовальный круг подходит к своей крайней точки, деталь удаляется из зоны обработки и происходит повторная установка.
Хонинговальный станок
Хонинговальные станки (рис. 6) применяются для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей, которые имеют цилиндрическую или коническую форму. Для проведения операции шлифования на этом станке применяется специальная хонинговальная головка.
Рисунок 6. Хонинговальный станок.
Шпиндель хонинговального станка в процессе работы совершает одновременно возвратно-поступательные и вращательные движения. При этом на поверхность обрабатываемой детали наносится своеобразный микрорельеф.
Операция хонингования наиболее широко применяется в автомобилестроении. Внутренняя поверхность цилиндров ДВС шлифуется именно таким способом. После хонингования на поверхности цилиндров образовываются микробороздки, которые удерживают масло, что увеличивает ресурс двигателя.
Читайте также: