Величина поперечной подачи,S n или глубина резания представляет собой толщину слоя металла (припуска), снимаемого за один рабочий ход. При круглом шлифовании она колеблется в пределах 0,005 до 0,015 ми, при черновом шлифовании - от 0,02 до 0,05 мм, иногда глубина шлифования может быть и больше. Исходя из технологии шлифования и количества переходов при обработке (черновое, получистовое и чистовое) устанавливается (путем расчета или по справочникам) величина припуска. При этом величина припуска для чистового шлифования находится в пределах 0,05÷0,15 мм, а для чернового - 0,3÷0,5 мм, иногда (при глубинном шлифовании) припуск под обработку может достигать
2-3 мм и более.
Шлифованию подвергаются, преимущественно, закаленные стали, твердые сплавы, керамика, сверхтвёрдые материалы, которые обладают различными физико-механическими свойствами и вследствие этого различной шлифуемостью.
2.Устройство шлифовальных станков, органы управления и схемы обработки.
Процесс шлифования осуществляется на шлифовальных станках (ШС). ШС позволяют обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические и конические плоские ифасонные поверхности, профиль резьбы и зубчатого венца, сложные поверхности режущих инструментов.
Наиболее распространенными являются кругло- и плоскошлифовальные станки
На круглошлифовальном станке обрабатывают цилиндрические конические, фасонные и торцевые поверхности; на плоскошлифовальном горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, а также фасонные линейчатые поверхности.
2.I. Круглошлифовальный станок мод. Зм151
На рис.2 представлен внешний вид круглошлифовольного станка мод.3MI5I. По направляющим его станины I перемещается в продольном направлении нижний стол 2. На нём установлен поворотный верхний стол 3. На нижнем столе крепятся упоры 4, ограничивающие продольный ход стола.
На верхнем столе устанавливаются передняя 5 и задняя 9 бабки. В передней бабке 5 смонтирован привод вращательного движения заготовки. Задняя бабка служит для установки заднего центра. Шлифовальная бабка 8 закреплена на салазках и перемещается в поперечном направлении по направляющим станины. На шпиндель шлифовальной бабки устанавливается абразивный круг 7, В шкафу 6 помещен реостат для бесступенчатого регулирования частоты вращения заготовки. Внутри станины I расположен гидропривод продольного перемещения стола и поперечного перемещения шлифовальной бабки.
Основные технические данные станка следующие: наибольшие размеры устанавливаемой заготовки по диаметру - 200 мм, по Длине - 700 мм. Высота центров - 50÷500 мм. Частота вращения, заготовки, 50-500 мин -1 . Мощность привода шлифовального круга - 10 кВт. Скорость перемещения стола от гидропривода, м/мин –
0,05÷5.
Органы управления станка: маховичок ручного перемещения шлифовальной бабки 10, рукоятки управления гидроприводом II, маховичок ручного продольного перемещения стола 12, кнопочная станция 13.
2.2. Плоскошлифовальный станок мод.Зб722
На рис.3 показан внешний вид плоскошлифовального станка на базе модели ЗБ722. Он имеет прямоугольный стол и горизонтальный шпиндель, шлифование производится периферией круга.
Крупные заготовки с обрабатываемыми поверхностями устанавли- ваются на основном столе, заготовки малого размера - на магнитной плите пакетами.
Рис.3 Плоскошлифовальный станок
Характеристика станка: рабочая поверхность стола имеет размеры 320 х 1000 мм; максимальное расстояние от оси шпинделя, до стола –
630 мм; диаметр шлифовального круга - 450 мм; частота вращения шлифовального круга со встроенным шпинделем - 1400 мин -1 . Продольная подача (скорость продольного перемещений стола) - 2 - 40 м/мин; поперечная подача шлифовальной бабки - 1 - 30 мм/ход стола вертикальная подача шлифовальной бабки 0,005 - 0,1 мм/ход стола. На станке можно обрабатывать поверхности с отклонением по всей плоскости на 0,012 мм, параллельность обрабатываемой поверхности к основанию - с отклонением 0,015 мм.
На станине I (рис.3), установлен продольный стол 2, получающий горизонтальное возвратно-поступательное движение от гидропривода, Рабочая плоскость стола имеет Т-образные пазы, используемые для закрепления заготовки или приспособление 3 магнитного стола. На боковой поверхности стола вдоль паза устанавливают передвижные упоры 4, которые воздействием на рычаг 5 реверсируют движение стола. На колоне 6, установленной на станине, имеются вертикальные направляющие, по которым могут перемещаться салазки с шлифовальной бабкой 7 вместе с шлифовальным кругом 6.
В процессе работы станка шлифовальный круг получает главное (вращательное) движение; стол с заготовкой - горизонтальное
возвратно-поступательное движение(продольную подачу); шлифовальная бабка получает периодическое горизонтальное поперечное перемещение (поперечную подачу). Поперечная периодическая подача используется в том случае, если ширина обрабатываемой заготовки больше ширины шлифовального круга.
Управление станком осуществляется с пульта управления 9, расположенного на передней стороне гидростанции 10, а на станине имеется маховик II для ручного перемещения шлифовальной бабки в поперечном и 12 вертикальном направлениях, а рычаги: 13 - служат для реверсирования хода стола; 14 - включение системы охлаждения зоны резания(блок 15), 16 - крестовый суппорт.
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2-36 03 31
«Монтаж и эксплуатация электрооборудования»
Дисциплина: «Электрооборудование предприятий и гражданских зданий»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4
Исследование электрооборудования и схемы
управления шлифовального станка модели 3А161
Электрооборудование предприятий и гражданских зданий
Методические указания по выполнению практической работы № 4
Разработал преподаватель ГГПТК «машиностроения» Осадчий В.А.
Методические указания обсуждены и утверждены на заседании методической комиссии колледжа_____________
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4 Исследование электрооборудования и схемы
Управления шлифовального станка модели 3А161
Цель работы: Изучитьпринцип работы электрооборудования и схемы
управления шлифовального станка модели 3А161,методику расчета и выбора электродвигателя главного движения.
Задачи работы
1. Изучить основные понятия шлифовального станка, их характеристики, принципы пуска и регулирования, режимы работы.
2. Изучить принципы выбора электрооборудования шлифовального станка.
3. Изучить схему устройства и управления шлифовального станка.
Методические указания
Общие сведения
Шлифовальные станки получили распространение во всех отраслях промышленности в качестве станков общего и специального назначения.
На них можно выполнять как черновое, так и чистовое шлифование плоских, цилиндрических, зубчатых и других поверхностей с помощью абразивных кругов.
Основными технологическими узлами всех шлифовальных станков являются: шлифовальная бабка со шпинделем и шлифовальным кругом, система привода и передач, рабочий стол.
Шлифовальная бабка размещается на станине горизонтально или вертикально в зависимости от вида станка.
Для закрепления инструмента (шлифовального круга) предназначен шпиндель.
Перемещение шпиндельной бабки по направляющим вдоль своей оси горизонтально или вертикально.
Шпинделю сообщается вращательное главное движение от отдельного электропривода.
Привод.
Патрон получает вращение от электродвигателя через плоскоременную передачу и предназначен для крепления круглых деталей.
Главное движение шлифовальному кругу сообщается от главного электродвигателя через клиноременную передачу.
На внутришлифовальных станках обработка ведется небольшими кругами, поэтому в них применяются ускоряющие передачи от двигателя к шпинделю или специальные высокоскоростные двигатели, встраиваемые в корпус шлифовальной бабки. Такие устройства, объединяющие двигатель и шлифовальный шпиндель конструктивно в один узел, называются электрошпинделем.
В качестве привода вспомогательных механизмов применяются АД с КЗ-ротором. Примерами таких механизмов являются насосы гидравлики, охлаждения, смазки и другие.
Принципиальная электрическая схема управления ЭП круглошлифовального станка модели ЗА161 (рис. 1, 2, 3)
Назначение. Для управления и защиты ЭП круглошлифовального станка.
Примечание - Этот станок предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей изделий длиной до 1000 мм и диаметром до 280 мм, наибольший диаметр шлифовального круга 600 мм; на задней бабке стола установлен прибор для правки шлифовального круга алмазом.
Основные элементы схемы.
ДШ, ДГ, ДН и ДИ - приводные двигатели шлифовального круга, гидросистемы, насоса смазки и изделия.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема питания шлифовального станка модели ЗА161
Примечания:
1. ДШ - асинхронный двигатель с КЗ-ротором, мощность 7 кВт, угловая скорость 98 рад/с; за счет смены шкивов клиноременной передачи можно получить два значения угловой скорости круга 111 и 127 рад/с.
2. ДИ - двигатель постоянного тока параллельного возбуждения типа ПБС-22; мощность 0,85 кВт; угловая скорость плавно регулируется в пределах от 35 до 250 рад/с изменением напряжения, подводимого к якорю от МУ.
3. ДГ- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 1,7 кВт; угловая скорость 93 рад/с.
4. ДН- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 0,125 кВт; угловая скорость 280 рад/с.
МУ - магнитный усилитель (в комплекте с ЭП типа ПМУ-5М).
Примечание - Усилитель собран по трехфазной мостовой схеме и имеет 6 рабочих обмоток (w p), включенных последовательно с диодами Д1...Д6; диоды предназначены для выпрямления переменного тока и, одновременно, для обеспечения внутренней положительной обратной связи по току;
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема управления ЭП шлифовального
станка модели ЗА 161
w y 1 - обмотка управления задающая; w y 2 - обмотка управления, обеспечивающая положительную обратную связь по току якоря двигателя; w y 3 - обмотка управления, обеспечивающая смещение в МУ. ВШ и ВП2 - выпрямители положительной обратной связи по току и
питания обмотки возбуждения двигателя изделия (ОВДИ). ЭмО и ЭмДП - электромагниты отвода и доводочной подачи. КШ, КГ, КН, КИ и КТ - контакторы управления электродвигателями шлифовального круга, гидросистемы, насоса охлаждения, изделия и торможения.
РОП - реле отсутствия питания в ОВДИ.
РП1 и РП2 -реле промежуточные чистовой обработки и отвода. РВ - реле времени, для обеспечения времени «выхаживания». РД - реле давления масла в гидросистеме. Примечания: 1. Стол станка движется гидравликой возвратно-поступательно (продольная подача) со скоростью от 100 до 600 мм/мин; реверсирование стола в конце каждого хода переключением золотника гидроцилиндра при помощи упоров, установленных на столе.
2. Поперечная подача шлифовальной бабки при наладочных работах выполняется вручную, а при автоматической работе - от системы гидравлики и управляется электромагнитами (ЭмО и ЭмДП). РКС - реле контроля скорости. ПЗ - потенциометр задающий. Rl, R2, R3, Rд - резисторы регулировочные.
Органы управления.
Кн.ПШ, Кн.ПГ, Кн.ПИ - кнопки «пуск» двигателей ДШ, ДГ, ДИ. Кн.СО, Кн.СИ - кнопки «стоп» общая и ДИ.
ВН, ВА1, ВИ - выключатели режимов работы («РУ» - ручное управление, 0, «АР» - автоматическая работа).
ВА2 - выключатель («упор»-0-«скоба») для выбора режима работы. ВАК - выключатель прибора активного контроля (АК). Примечание - Прибор АК дает 2 команды: на чистовую обработку и на быстрый отвод.
ВО- выключатель местного освещения, для выключения лампы освещения (ЛО).
МПО, МПД - микропереключатели отвода и доводки.
Режимы управления.
Автоматический - от ВН, ВИ, ВА1, ВА2, АК и «выхаживание». Наладка - вручную.
Работа схемы.
Исходное состояние.
Поданы все виды питания (включен выключатель линейный ВЛ), при этом подключаются (рис. 4.6-4): силовые цепи ДШ, ДГ и ДН; схема ПМУ-ДП; трансформаторы Тр.1 и Тр.2; цепи электромагнитов ЭмО и ЭмДП. Система гидравлики заполнена и приготовлена. От Тр.1 получает питание схема управления (рис. 2), а от Тр.2 - выпрямитель ВП2 (рис. 3), подключается цепь ОВДИ. РОП - готовится цепь КИ (РОП). Кн.ПГ - собирается цепь КГ .
КГ - подключается к сети (ДГ) (КП1...3) и пускается, в системе гидравлики давление повышается (РД - замкнут), готовится цепь КШ ;
Готовится цепь КШ (КГ:4);
Становится на самопитание (КГ:5).
Кн.ПШ - собирается цепь КШ .
КШ - подключается к сети ДШ (КШ: 1...3) и пускается,
Готовится цепь автоматической работы КИ (КШ:4),
Становится на самопитание, готовится цепь ручного управления КН (КШ: 5)
Рис. 3. Система ПМУ-Д шлифовального станка модели ЗА161
Работает гидронасос, вращается шлифовальный круг, подключена обмотка возбуждения ДИ.
Автоматическая работа.
Установить выключатели: ВН, ВИ и ВА1 - «Автоматическая работа»,
ВА2 - «упор», ВАК - «отключено», ВО - «вкл.» При этом засвечивается лампа местного освещения «ЛО». Примечание - Работа осуществляется в следующей последовательности:
Быстрый подвод к изделию шлифовальной бабки гидроприводом, включение ДИ и ДН;
Шлифование при черновой подаче, а затем переход на чистовую подачу с работой «до упора»;
Автоматический отвод шлифовальной бабки и выключение ДИ и ДН.
Начало процесса обработки производится наклоном на себя ГРУ (главной рукоятки управления) станком. При этом гидросистема быстро подводит шлифовальную бабку до нажатия кулачком механизма врезания круга на микропереключатель (МГШ), собираются цепи КН и КИ . Установить ГРУ в «нулевое» положение.
КН, КИ - подключается к сети ГДН (КН: 1.. .3) и пускается,
Блокируется цепь) КТ (КН:4),
Подключается к сети МУ и ДИ (КИ: 1...3),
Блокируется повторно цепь КТ (КИ:5).
Работает насос охлаждения, включается гидропривод стола, начинает вращаться ДИ, при этом:
В заданную обмотку (w Y 1) поступает сигнал (U 3 - U OOC), равный разности заданного (U 3) и обратной связи (Uooc), снимаемого с якоря двигателя.
Примечание - Угловая скорость двигателя регулируется изменением U 3 посредством перемещения общей рукоятки резисторов ПЗ и R2.
В обмотке положительной обратной связи (w Y 2)сигнал пропорционален току якоря (U П OC).
В обмотке смещения (w Y 3)сигнал смещения (U СМ) задается резистором R3. Таким образом, осуществляется автоматический разгон ДИ до выхода на естественную характеристику (w H 0 M), начата черновая обработка, сработает «РКС» и подготовит цепь КТ| (РКС).
По окончании черновой обработки кулачок механизма врезания шлифовального круга нажимает на микровыключатель (МДП), собирается цепь РП1.
РП1 - подключается ЭмДП (РП1) и переключает золотник гидропривода шлифовальной бабки на уменьшение скорости поступательного движения. Осуществляется чистовое (доводочное) шлифование.
По достижении заданного размера изделия нажимается микропереключатель отвода (МПО), собирается цепь РП2 .
РП2 - подключается ЭмО (РП2:1) и переключает золотник гидропривода на быстрый отвод.
При возвращении шлифовальной бабки в исходное положение размыкается микропереключатель (МПИ), а следовательно, и цепи КИ и КН.
Отключаются от сети и останавливаются двигатели ДИ и ДН.
Шлифование закончено.
Работа с прибором АК. (Установить ВА2 - «скоба», ВАК - «АК»).
Работа со «скобой» осуществляется так же как и «до упора», команды те же, но поступают они от прибора активного контроля (АК).
Выхаживание.
Если в цикл работы круглошлифовального станка включена операция «выхаживание», т.е. шлифование с выключенной подачей, то в схему (рис. 1) вводится реле (РВ) времени (прерывистая линия), контакт которого включается в цепь ЭмО вместо контакта РП2:1.
Реле времени контролирует продолжительность «выхаживания».
Наладка. (Установить ВН, ВИ, ВА1 - «ручное управление», а ВА2 -«упор»), работает ДГ, остановлен ДШ.
Включение ДИ производится нажатием Кн.ПИ, а остановка - Кн.СИ. Кн.ПИ - собирается цепь КИ .
КИ - подключается МУ и ДИ к сети (КИ: 1...3) и пускается,
Становится на самопитание (КИ:4),
Блокируется цепь КТ (КИ:5).
Двигатель быстро разгоняется, срабатывает РКС и готовит цепь КТ (РКС).
Кн.СИ - размыкается цепь КИ.
КИ - отключается ДИ от сети (КИ: 1.. .3),
Собирается цепь КТ (КИ:4).
КТ - происходит процесс динамического торможения ДИ, а при скорости, близкой к «нулю» РКС отключит КТ.
Защита.
От токов КЗ - силовые цепи (Пр.1, Пр.2, Пр.З) переменного тока;
Цепь управления (Пр.5),
Цепь освещения (Пр.4).
От перегрузки - двигатели (РТШ, РТГ, РТИ).
Блокировки.
Невозможность пуска при отсутствии давления в гидросистеме (РД), при отсутствии питания в цепи возбуждения (РОП), при торможении (КТ:2).
Питание.
3 ~ 380 В, 50 Гц - силовая сеть переменного тока. Выпрямленный ток - цепи постоянного тока (ДИ, ОВДИ). 1 ~ 220 В, 50 Гц - цепи управления.
ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СТАНКА
Для шлифовальных станков Мощность резания зависит от вида шлифования.
При шлифовании периферией круга мощность определяется по формуле:
P Z = C P ∙v u ∙t∙S 0 ∙d, кВт, (1)
при шлифовании торцом круга:
P Z = C P ∙v u ∙t∙B, кВт, (2)
где C P - коэффициент, характеризующий материал изделия и твердость круга; v u - окружная скорость детали или скорость движения стола, м/мин; t - глубина шлифования, мм; S 0 - подача в направлении оси шлифовального круга (поперечная) в миллиметрах на один оборот детали или стола станка или на один ход стола; d - диаметр шлифования, мм В - ширина шлифования, мм.
При плоском шлифовании глубина шлифования назначается в пределах 0,005…0,015 мм при чистовых проходах и 0,015…0,15 мм при черновых проходах. Поперечная подача зависит от ширины круга и назначается на чистовых проходах 0,2…0,3, а на черновых 0,4…0,7 его ширины. Скорость продольной подачи заготовки назначается в пределах от 3 до 30 м/мин.
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЧПУ В ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
Использование в крупносерийном и массовом производстве гибких (с автоматизированной переналадкой) автоматических линий, многооперационных станков, промышленных роботов, управляемых от ЭВМ, позволяет производить быструю переналадку этих линий на другой тип изделий, а также повысить коэффициент использования оборудования.
Системы ЧПУ широко применяются в шлифовальных станках. Благодаря ЧПУ упрощается переналадка, повышается точность обработки в результате использования прецезионных элементов привода (передача винт - гайка качения) и точных измерительных средств.
Так как операции шлифования, как правило, завершающие, то шлифовальные станки должны обеспечить точность позиционирования гораздо более высокую, чем станки других типов. Это требует использования в станках с ЧПУ измерительных систем с высокой разрешающей способностью, обеспечивающих жесткие допуски на точность позиционирования. Кроме того, в шлифовальных станках изменение диаметра шлифовального круга ввиду его износа и правки вызывает необходимость применения механизма автоматической компенсации шлифовального круга. Эти особенности шлифовальных станков вызывают технические трудности при оснащении станков системами ЧПУ и увеличивают их стоимость.
Наибольшее распространение получили кругло-шлифовальные станки с ЧПУ. Их применение особенно целесообразно в тех случаях, когда должна обрабатываться деталь с различными переходами, например шейками различных диаметров. Применение станка с ЧПУ особенно эффективно в мелкосерийном и единичном производстве, где величина партии настолько мала, что постоянная переналадка приводит к большим затратам времени.
5.2. ОБЩАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМ СЧПУ
Числовым программным управлением станка называют управление обработкой заготовки по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Устройство, выдающее команды на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии объекта (станка), называется устройством числового программного управления (УЧПУ). УЧПУ, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем (специальным построением полупроводниковых схем - функциональных узлов и блоков) и не могут быть изменены после изготовления устройства, называется аппаратным устройством числового программного управления (NC). УЧПУ, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память, и могут быть изменены после изготовления устройства, называется программируемым устройством числового программного управления (CNC). УЧПУ типа CNC, как правило, строится на базе микроЭВМ и может быть совмещено с ЭВМ. Числовое программное управление группой станков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам станков, называ
ется групповым числовым программным управлением станками (DNC).
Обобщенная структурная схема УЧПУ приведена на рис. 5.1. Управляющая программа считывается в устройстве ввода (1), т. е. преобразуется в электрические сигналы, которые направляются в устройство обработки программы (2), которое, в свою очередь, через устройство управления привода (3) воздействует на привод подачи
(4). Величина перемещения узла (суппорта) контролируется датчиком (5), который включен в цепь обратной связи. Информация с датчика проходит через устройство обратной связи (6), где происходит сравнение фактического перемещения с заданным по программе. Необходимые коррективы вносятся в последующее движение суппорта. Дополнительные функции (включение привода других узлов, выключение привода других узлов и т. п.) выполняются исполнительными органами этих узлов
(5) при получении команды от устройства технологических программ (7), которые получены из устройства ввода (1). На схеме показана работа УЧПУ замкнутого использования, т. е. когда обратная связь идет по одной координате. В случае выполнения УЧПУ разомкнутого исполнения датчика (5) и устройство
(6) обратной связи отсутствуют, что снижает точность обработки, и поэтому в шлифовальных станках применяются редко.
Системы ЧПУ можно классифицировать по виду управления движения: позиционные (П) и прямоугольные или контурные (Н).
Позиционные СЧПУ. При позиционировании рабочий узел станка (например, суппорт, шпиндельная бабка) перемещается в новую точку, причем перемещение должно быть произведено по произвольной траектории за кратчайшее время. Число управляемых координат - до пяти, одновременно управляемых координат - не более двух, причем рабочая подача
Страницы статьи: 1 |
Эти станки предназначены для продольного и врезного шлифования наружных цилиндрических, пологих конических и торцовых поверхностей заготовок, устанавливаемых в центрах или в патроне. Станок оснащают приборами активного контроля размеров обрабатываемой детали в процессе шлифования, что обеспечивает автоматический останов станка по достижении заданных размеров.
Универсальный круглошлифовальный полуавтомате ручным управлением показан на рисунок 13. На направляющих станины 19 смонтирован нижний стол 18, несущий на себе поворотный верхний стол 17с установленными на нем передней 2 и задней 12 бабками. В задней бабке предусмотрена рукоятка 11 для ручного зажима пиноли. Верхний стол 17 при шлифовании конусов может поворачиваться вокруг оси, закрепленной на нижнем столе 18. Перемещение нижнего стола по направляющим станины вручную выполняется с помощью маховика 16 и специального механизма. При автоматизированном цикле обработки перемещение осуществляется от гидравлического цилиндра, находящегося в станине.
На задней стороне станины на поперечных направляющих смонтирована шлифовальная бабка 7 с механизмом быстрого подвода к обрабатываемой заготовке. На корпусе шлифовальной бабки закреплен механизм 8 поперечной подачи с маховиком 6, с помощью которого осуществляется поперечное движение вручную, и рукоятками для автоматического включения подач. Для регулирования скорости черновой и чистовой подач используются дроссели. На корпусе шлифовальной бабки установлено также устройство 5 автоматической правки круга.
1- шкаф электрооборудования; 2 - передняя бабка; 3 - рукоятка подачи СОЖ; 4 - люнет; 5 - устройство автоматической правки круга; 6, 16 - маховики; 7 - шлифовальная бабка; 8 - механизм поперечной подачи; 9 - пульт управления; 10 - гидростанция; // - рукоятка ручного зажима пиноли задней бабки; 12 - задняя бабка; 13 - рукоятка под вода от вода шлифовальной бабки; 14 - панель гидроуправления; /5 - педаль гидравлического отвода пиноли задней бабки; /7 - верхний стол; 18 - нижний стол; 19 -станина.
Рисунок 13 - Общий вид круглошлифовального станка
На лицевой стороне станины расположена панель гидроуправления 14 с рукояткой 13 быстрого подвода и отвода шлифовальной бабки и дросселями регулирования реверса и скорости стола. Педалью 15 производится гидравлический отвод пиноли задней бабки 12.
На стойке смонтирован пульт управления 9 с пусковыми кнопками и переключателями. С левой стороны станка расположен шкаф 1 электрооборудования, а с правой - гидростанция 10. Включение подачи СОЖ осуществляется рукояткой 3. При необходимости на станке может быть установлен люнет 4.
Ответственным узлом станка является бабка шлифовального круга в корпусе которой смонтирован шпиндель на двух гидродинамических подшипниках скольжения, имеющих три вкладыша. В осевом направлении шпиндель устанавливается по буртику между сферическими кольцами, закрепленными в неподвижной обойме с помощью гайки и контргайки.
Вращение шпинделю шлифовального круга сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу на шкив.
Поперечное движение подачи шлифовальной бабки по направляющим качения станины осуществляется от механизма поперечных подач, установленного на станине.
На шлифовальной бабке устанавливается устройство правки шлифовального круга. Копирная система обеспечивает правку наружной поверхности круга по заданному профилю. Устройство включается автоматически при срабатывании реле счета обработанных заготовок или вручную - при нажатии кнопки.
Внутришлифовальные станки
Назначение и классификация. Внутришлифовальные станки с ручным управлением предназначены для шлифования отверстий цилиндрической и конической форм, а также торцов заготовки. Эти станки делятся на обычные и планетарные; последние используются для обработки крупных или несимметричных заготовок.
При обработке заготовок на внутришлифовальных станках осуществляются следующие движения: главное - вращение шлифовального круга; круговой подачи - вращение заготовки; продольной подачи - возвратно-поступательное перемещение стола; поперечной подачи (врезание) - перемещение шлифовальной бабки в радиальном по отношению к заготовке направлении. Врезание большей частью используется для шлифования закрытых и коротких открытых отверстий. В целях равномерного изнашивания кругу сообщается осциллирующее движение.
Для обработки больших отверстий в заготовках крупных корпусных деталей применяют внутришлифовальные станки планетарного типа. В этом случае заготовка на станке устанавливается неподвижно, а шлифовальный шпиндель с вращающимся кругом совершает планетарное движение вокруг оси обрабатываемого отверстия.
Основным параметром, характеризующим внутришлифовальные станки, является наибольший диаметр шлифуемого отверстия.
Патронный внутришлифовальный станок. Для обработки цилиндрических и конических отверстий (диаметром 50... 200 мм и длиной до 200 мм) в мелкосерийном и среднесерийном производстве используются патронные внутришлифовальные станки.
Станина 18 (рисунок 14), на направляющих которой смонтирован стол 17с Шлифовальной бабкой 14 и шпиндель с шлифовальным кругом 11. Шлифовальная бабка перемешается по поперечным верхним направляющим качения механически или вручную от маховика 13. С левой стороны станины на салазках 5 моста 3 установлена бабка 6 со шпинделем и патроном 8 для установки заготовки. Посредством салазок бабка изделия получает установочное поперечное перемещение от винта 4, а также при необходимости поворот на угол для шлифования конических отверстий.
Продольное перемещение стола осуществляется от гидропривода, расположенного в станине и управляемого от панели рукояткой 20. Ручное продольное движение стола производится маховиком 19. Торцешлифовальное устройство 12, установленное на бабке 6, может поворачиваться из верхнего положения в рабочее - механически или с помощью маховика 7; оно предназначено для возможности обработки с одной установки кругом 9 торца заготовки. Ручное перемещение круга на врезание может осуществляться от маховика 10. Охлаждающая жидкость подается электронасосом 2 из бака 1. Электроаппаратура с пультом управления15 расположена в электрошкафу 16.
В процессе шлифования вращаются заготовка и шлифовальный круг с одновременным возвратно-поступательным перемещением стола. Шлифовальной бабке периодически сообщается поперечное движение подачи.
Контроль заданного размера шлифуемого отверстия на станке производится либо по лимбу механизма поперечной подачи шлифовальной бабки, либо измерительным прибором.
1 - бак (поддон); 2 - насос; 3 - мост; 4 - винт; 5 ~ салазки; 6 - бабка изделия; 7, 10, /3, 19- маховики; 8- патрон; 9, //- шлифовальные круги; 12 - устройство для шлифования торцов; 14 - шлифовальная бабка; 15 - пулы управления; 16- шкаф электрооборудования; 17- стол; 18 - станина; 20 - рукоятка
Рисунок 14 - Внутришлифоиальный станок
Плоскошлифовальные станки с ручным управлением.
Шлифование плоских поверхностей заготовок производится периферией круга или его торцом на плоскошлифовальных станках с прямоугольным и круглым столами. Расположение шпинделя со шлифовальным кругом может быть горизонтальным или вертикальным. В массовом производстве наибольшее распространение получили вертикальные станки с круглым столом, а также двусторонние торцешлифовальные станки с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.
Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом представлен на рисунок 15. На направляющих станины 2 станка установлен стол 5, совершающий возвратно-поступательное движение, которое он получает от гидроцилиндра, расположенного в станине. Обычно заготовки закрепляются с помощью магнитной плиты 12, привинченной к столу. На станине смонтирована стойка 9, несущая шлифовальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального круга 2, закрытого кожухом 7. От механизмов подач, находящихся в станине, шлифовальной бабке сообщаются поперечное движение подачи (после каждого одинарного или двойного хода стола) и вертикальное движение подачи (после каждого рабочего хода по снятию припуска со всей обработанной поверхности заготовки). Шпиндель вращается от электродвигателя, встроенного в шлифовальную бабку. Работа механизмов подач осуществляется от гидроцилиндров, масло в которые поступает от гидростанции 13, управляемой с панели 2. Установочные ручные перемещения стола (в продольном направлении) выполняют с помощью маховика 3, а шлифовальной бабки (в вертикальном направлении) - маховика 8. Включение и выключение станка производится с пульта управления 4. Во время работы магнитная плита с заготовкой закрывается кожухом 6.
1-станина; 2 - гидропанель управления; 3,8 - маховики ручного перемещения стола и шлифовальной бабки; 4 - пульт управления; 5 - стол; 6, 7 - кожухи; 9 - стойка; 10 - шлифовальная бабка; 11 - шлифовальный круг; 12 - магнитная плита; 13 - гидростанция; 14 - насос подачи СОЖ
Рисунок 15 - Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем
Качество обработки шлифованием в большой степени определяется степенью соответствия реальных параметров процесса оптимальным. По причине износа и правок шлифовального круга его диаметр изменяется, что вызывает изменение скорости резания и нарушение оптимальных условий обработки. Для стабилизации скорости резания на оптимальном уровне независимо от величины износа шлифовального круга и предназначена данная САУ.
Шлифовальный круг 1 установлен на шпинделе инструментальной бабки 2, имеющей устройство правки с правящим инструментом 3. Суппорт 4 правящего устройства связан с потенциометром 5, выполняющий функции преобразователя перемещения. Двигатель 6 главного движения является регулируемым двигателем постоянного тока и имеет тахогенератор7. Тиристорный преобразователь 8 предназначен для питания двигателя 6. В САУ входят также сравнивающее устройство 9, суммирующее устройство 10 и усилитель 11.
При работе САУ на вход суммирующего устройства 10 подается задающий сигнал в виде напряжения U о. С потенциометра 5 поступает на другой вход устройства 10 сигнал U, пропорциональный величине износа шлифовального круга 1. Суммарный сигнал через усилитель 11 подается на вход этого устройства, поступает сигал обратной связи тахогенератора 7, а напряжение ошибки поступает на вход тиристорного преобразователя 8 питания двигателя 6.
Во время правки круга 1 увеличивается напряжение , увеличивается ошибка, вырабатываемая сравнивающим устройством 9. В результате усиливается напряжение тиристорного преобразователя 8 и повышается угловая скорость двигателя 6 так, чтобы скорость резания соответствовала заданной. При повышении скорости двигателя увеличивается напряжение на выходе тахогенератора 7 и ошибка САУ уменьшится до порога чувствительности. Угловая скорость шлифовального круга стабилизируется на новом уровне и, таким образом, скорость резания остается постоянной.
7. Система автоматического управления гидросуппортом токарного станка.
Гидравлические копировальные устройства, применяемые на токарных станках, предназначены для автоматизации процесса обработки сложных фасонных поверхностей деталей машин, имеющих, как правило, круглое поперечное сечение.
О
брабатываемая
деталь 1 установлена в патроне 2 в заднем
центре токарного станка. Резец 4 закреплен
в резцедержателе каретки 5, связанной
со штоком цилиндра 6 и расположенной на
направляющих суппорта 7. С копиром 8
взаимодействует щуп 9 однокромочного
золотника 10. Полости А и В цилиндра 6
соединены между собой постоянным
дросселем 11.
При обработке детали 1 сообщается вращение для создания скорости резания, в суппорте 7 – движение продольной подачи. Рабочая жидкость под давлением проводиться в полость А цилиндра и через постоянный дроссель 11 попадает в полость В, откуда через щель золотника 10 на слив. На схеме видно, что величина давления в полости Б определяется открытием щели золотника 10 и величиной проводимости постоянного дросселя 11.
В нейтральном положении (при неподвижном гидросуппорте) давление в полостях А и Б таково, что поддерживается равновесие цилиндра 6.
P A F A =P Б F Б
При прохождении щупа 9 по копиру 8 изменяется осевое открытие щели золотника 10, а следовательно и давление полости Б. цилиндр 6 перемещается и перемещает корпус золотника 10. Это перемещение происходит до тех пор, пока вновь не установится равновесное состояние. Таким образом, цилиндр 6 с резцом 4 полностью отрабатывает перемещение, заданное копиром 8 и на заготовке 1 формируется заданная поверхность.
В САУ гидросуппорта в качестве объекта управления входит процесс в замкнутой технологической системе станка.