Суперфинишные станки для автомобильной промышленности

На стойке 4, выполненной в виде портала, установлен механизм осцилляции 9 с инструментальными головками 8. Внутри стойки расположено пневмооборудование станка и привод механизма осцилляции, состоящий из электродвигателя (N = 1,5 кВт, n = 1400 мин–1) и клиноременной передачи. При помощи трехступенчатого шкива клиноременной передачи обеспечивают 1000, 1500 и1900 дв. ход/минбрусков инструментальныхголовок.

Прижим брусков осуществляют пневматическим устройством, усилие прижима регулируют редукционными клапанами по манометрам, установленным на стойке 4. Подъем и опускание брусков производят рукоятками пневмораспределителей 7. Подготовка сжатого воздуха, поступающего из заводской пневмомагистрали, осуществляется блоком подготовки воздуха, расположенным на задней стенке станины. Блок подготовки обеспечивает постоянное рабочее давление на выходе из блока, очистку сжатого воздуха от твердых частиц и капельной влаги, распыление масла для смазки пневмоцилиндров. Установку инструментальных головок по высоте (наразмер обрабатываемойдетали) производятрукояткой6.

Валковое устройство 5 имеет возможность разворота валков друг относительно друга в вертикальной плоскости. Жесткая конструкция валков, установленных на высокоточных подшипниках качения, наряду с возможностью регулирования угла скрещивания обеспечивает получение заготовок с высокой геометрической точностью. Подачу заготовок справа налево осуществляют подающий 12 и отводящий 2 лотки, при изменении направления вращения валковнаправление подачи деталейтакже изменяется.

Подачу СОЖ в зону обработки и для очистки валков от загрязнения производят по трубам, установленным на переднем и заднем валках. Количество жидкости регулируют кранами 10. Очистку СОЖ осуществляют магнитным сепаратором типа СМ2М и гидроциклоном типа Х45-33. Вместимость бака системы охлаждения 100 л. Станция охлаждения установлена с задней стороны станка.

Управление станком производят кнопками, расположенными на пульте управления 11. Станок оснащен устройством, контроли-

81

рующим наличие обрабатываемых заготовок на валках и износ брусков. Электрошкафрасположенс задней стороны станка.

Бесцентровый суперфинишный автомат модели 3Д880Н2.

Бесцентровый суперфинишный автомат модели 3Д880Н2 (рис. 3.5) предназначен для обработки напроход цилиндрических заготовок с прерывистой поверхностью. Автомат 3Д880Н2 выпускают на базе станка модели 3Д880, от которого он отличается наличием системы управления инструментальными головками. Автомат оснащен механизмами автоматической загрузки 6 и выгрузки 1 заготовок с магазинами-накопителями. Вместимость каждого магазина-нако- пителя – 160 шт. заготовок диаметром 10 мм. Управление работой осуществляют с рабочего пульта 5. Об аварийной остановке автомата при износе брусков, отсутствии давления в пневмосети или переполнении накопителя разгрузки сигнализирует светофильтр 2, установленный на электрошкафу.

Предусмотрены два режима работы автомата: наладочный и автоматический. В наладочном режиме проводят проверку функций и наладку отдельных механизмов автомата. Подъем и опускание брусков в наладочном режиме осуществляют с пульта 3, расположенного над инструментальными головками. На пульте имеются кнопочные выключатели с сигнальными лампами. При автоматическом режиме обработки заготовок с прерывистой поверхностью необходимо быстро поднимать бруски при прохождении под ними впадины и быстро опускать при подходе обрабатываемой поверхности. Для управления инструментальными головками предусмотрены блок бесконтактных датчиков 4, установленный на стойке, и электронный блок управления электромагнитами пневмораспределителей инструментальных головок.

Схема обработки деталей с прерывистой поверхностью показана на рис. 3.6. При перемещении по валкам заготовка 1 последовательно проходит под шестью абразивными брусками 2. Команды на отвод (отскок) и подвод брусков подаются датчиками 3 во время прохождения под ними уступа заготовки. Исполнение команд происходит с некоторой временной задерж-

82

кой, необходимой для перемещения уступа заготовки от датчика к абразивному бруску. Временная задержка зависит от скорости подачи заготовки и устанавливается по реле времени.

Рис. 3.6. Схема обработки (а) и положение (б–г) обрабатываемой детали в момент: срабатывания датчика (б), начала опускания бруска (в), начала отскока (г)

На рис. 3.7 приведена пневматическая схема управления одной инструментальной головкой, состоящая из муфтовых кранов 1–3, фильтра-влагоотделителя 4, редукционного пневмоклапана 5, маслораспылителя 6 и реле давления 7. Сжатый воздух через редукционный пневмоклапан 9 и дроссель с обратным клапаном 8 поступает к электропневматическому клапану 16, а через редукционный пневмоклапан 13 – к пневмогидропреобразователю 12. Пневмогидропреобразователь, установленный в пневмосистеме автомата, предназначен для преобразования давления сжатого воздуха в гидравлическое давление рабочей жидкости, поступающей в верхние гидравлические полости цилиндров 15 инструментальных головок.

84

через обратный клапан гидроцилиндра отскока 14. При отключении электромагнита клапана 16 штоковая полость цилиндра 15 соединяется с атмосферой. Из гидравлической полости цилиндра 15 масло под действием пружины вытесняется в гидроцилиндр отскока 14. Происходит отскок бруска от заготовки на расстояние, равное ходу цилиндра отскока (до 3 мм). Подъем брусков на полный ход осуществляют только в наладочном режиме работы автомата при отключении электромагнита клапана 16 и включении электромагнита гидрораспределителя 11. При этом штоковая полость цилиндра 15 соединяется с атмосферой, поршень под действием пружины поднимается вверх, вытесняя масло из гидравлической полости цилиндра через обратный клапан 10 и гидрораспределитель 11 впреобразователь 12.

3.3. Механизмы осцилляции суперфинишных станков

Для сообщения абразивному инструменту колебательных движений предназначены механизмы осцилляции суперфинишных станков. По принципу действия и конструктивному исполнению их подразделяют на электромеханические, пневматические и гидравлические. Ниже рассмотрены некоторые конструкции этих механизмов, наиболее часто встречающиеся в современных суперфинишных станках.

Механизм осцилляции, показанный на рис. 3.8, является унифицированным узлом отечественных суперфинишных станков. На осциллирующих каретках 20 и 23 расположены инструментальные головки или одна инструментальная головка и противовес. Перемещение кареток осуществляют два эксцентрика 14 и 15, установленные на приводном валу 13. Эксцентрики посредством шатунов 21 и 22 связаны с осциллирующими каретками 20 и 23. Эксцентриситеты обоих эксцентриков равны по значению, но расположены диаметрально противоположно, поэтому каретки перемещаются в противоположных направлениях. Благодаря этому обеспечивается динамическая сбалансированность системы.

86

Осциллирующие каретки 20 и 23 перемещаются по направляющим качения 16 и 17 с предварительным выбором зазора. Регулировку зазора в роликовых направляющих осуществляют винтами 18 при отпущенных винтах, крепящих нижние направляющие 17. Ход кареток устанавливают в пределах 0,5–5 мм, для чего отпускают гайки 7. Зубчатая муфта 8 под действием пружины 9 отходит влево и рассоединяет вал 13 и промежуточную втулку 12. Втулка 12 связана с эксцентриками 14 и 15. Удерживая вал 13 от проворота, вращением шкива 11 и связанной с ним втулки 12 производят разворот эксцентриков относительно вала 13. Ход устанавливают по лимбу 10, а затем затягивают гайки 7. При обработке конусов плиту 5 с осциллирующими каретками 20 и 23 разворачивают на половину угла конуса винтами 1 и 4 по лимбу 2 при отпущенных гайках 3 и 19. Смазывание направляющих качения производят через масленки 6. Радиальные подшипники заполнены смазкойлитол24 ГОСТ21150–75*.

На рис. 3.9 показана суперфинишная головка автомата модели ЛЗ-261 для суперфиниширования поверхности дорожек качения наружных и внутренних колец шарикоподшипников.

Головку устанавливают в корпусе суппорта, с помощью которого осуществляют ее подвод в зону обработки. Головка сообщает бруску качательное осциллирующее движение, ввод бруска в желоб обрабатываемого кольца и прижим его с заданным усилием. Головка состоит из следующих основных деталей: гильза 11, шпиндель 10, пневматический цилиндр 7, державка 2 с шлифовальным бруском 1. Шпиндель 10 установлен в гильзе 11 на двух конических роликоподшипниках 12. На правой шейке шпинделя закреплен рычаг, соединяющий шпиндель с приводом качания, на левом торце шпинделя – фланец 9, в котором расположены мембранный пневматический цилиндр 7 и кронштейн с двумя полуосями 14. На «ласточкином хвосте» кронштейна 3 расположена державка 2 со шлифовальным бруском 1. Размеры державки бруска зависят от габаритных размеров обрабатываемого кольца и желоба.

88

Подвод и прижим бруска производят пневмоцилиндром 7 через шток 6 и вилку 4, установленную на кронштейне 3. Отвод бруска в исходное положение осуществляет пружина 13 при подаче сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 7. Усилие пружины 13 выбрано таким образом, чтобы отвод бруска происходил даже при отсутствии давления воздуха в пневмоцилиндре 7. Регулируемый упор 5 ограничивает отвод бруска. Усилие прижима бруска устанавливают редукционным клапаном в пределах 20–300 Н, причем давление на манометре 0,1 МПа соответствует усилию прижима бруска в 100 Н. При износе или поломке бруска замыкается низковольтный упор 15, который дает команду на отключение станка. Привод качания бруска осуществляется от двухскоростного электродвигателя (N = 0,45/0,75 кВт, n = 1420/2820 мин–1) через клиноременную передачу со ступенчатыми шкивами, обеспечивающими 380, 540, 720, 770, 1100 и 1400 дв. ход/мин бруска. Угол качания бруска задают с помощью эксцентрика, расположенного в расточке шкива клиноременной передачи, и устанавливают по шкале 8.

Механизм осцилляции с направляющими на воздушной подушке фирмы Seibu (Япония) приведен на рис. 3.10. На цилиндрических направляющих 1 и 7, закрепленных в проушинах корпуса 9, установлены каретки 3 и 6, которые с помощью пружин 2 и 8 прижимаются к эксцентрику 4. Вращающийся эксцентрик сообщает кареткам быстрое возвратно-поступательное движение. Каретки помещены на подшипниках скольжения 5 с воздушной подушкой, благодаря чему обеспечивается спокойная и бесшумная работа механизма. Подвод сжатого воздуха к подшипниковым опорам производят через отверстия в корпусе каретки. Рабочее давление сжатого воздуха 0,3–0,5 МПа. Для нормальной работы механизма на каждой каретке должны быть установлены инструментальная головка или противовес.

Отсутствие непосредственного контакта металлических деталей при наличии воздушного зазора значительно увеличивает надежность и долговечность работы механизма, что обеспечивает высокую точность перемещения инструмента в течение дли-

90