Оборудование для суперфиниширования. Сеперфинишные станки

By | 17 августа, 2011

Отечественная промышленность выпускает универсальные и специальные суперфшшшные станки. К универсальным относятся станки для обработки в центрах, бесцентровые и станки для обработки торцевых поверхностей, а к специальным — станки для суперфиниширования шеек коленчатых и распределительных валов и для обработки желобов колец подшипников.

Большинство современных суперфинишных станков— полуавтоматы: установка и снятие деталей производятся вручную, а цикл обработки — автоматический. Автоматами являются станки для суперфиниширования шеек коленчатых и распределительных валов. При оснащении станков для обработки желобов колец подшипников, а также бесцентровых бункерными или другими устройствами для автоматической загрузки деталей они превращаются в автоматы.

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.4. Схема

обработки тороидальных наружных и внутренних поверхностей.

По количеству рабочих позиций суперфинишные станки подразделяются на одно-, двух- и многопозиционные. На рабочих позициях может производиться параллельная обработка заготовок, при этом готовые детали сходят с каждой позиции, или последовательная, когда обрабатываемая заготовка перемещается с одной позиции на другую, а готовая деталь получается только на последней позиции. В первом случае обработка, как правило, производится абразивными инструментами с одной и той же характеристикой, во втором — инструментами с различными характеристиками.

Классификация суперфинишных станков по характеру компоновки и движения рабочих органов определяется видами обрабатываемых деталей и способами обработки.

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.5. Схемы суперфиниширования в центрах: а — с продольной подачей; б — врезанием; в — врезанием при обработке конической поверхности.

 

Центровые суперфинишные станки предназначены главным образом для обработки наружных цилиндрических поверхностей деталей, установленных в центрах. Различают станки с одной инструментальной головкой и с несколькими (до четырех) головками. Первые используются для обработки цилиндрических и конических поверхностей как с продольной подачей, так и врезанием (рис. 3.5). Это отечественные станки-полуавтоматы ЗД870Б, ЗД871Б и ЗД871БК. На станках с несколькими инструментальными головками можно одновременно обрабатывать несколько поверхностей различных диаметров. Так, на станке мод. ЗД871 с четырьмя инструментальными головками одновременно обрабатывают до четырех шеек вала.

Технические характеристики центровых суперфинишных станков, которые широко применяются в промышленности, приведены в табл. 3.1.

На указанных выше моделях станков заготовка устанавливается в центрах или в патроне и приводится во вращение. Абразивный брусок с определенным усилием прижимается к обрабатываемой поверхности и, совершая осциллирующее и возвратно-поступательное движения вдоль оси заготовки (если обработка ведется с продольной подачей), осуществляет резание металла. Короткие и конические заготовки обрабатываются врезанием.

 

Таблица 3.1. Техническая характеристика центровых суперфинишных станков

Параметры

Модели станков

ЗД370Б

ЗД871Б

ЗДЭ71

ЗД371БК

Наибольший диаметр обрабатываемой детали, в мм

140

280

280

280

Рекомендуемые диаметры обработки, в мм

6-70

20—140

20-140

50—200

Наибольшая длина обрабатываемой детали, в мм

360

1710

710

1400

Высота.центров, в мм

150

200

200

200

Количество инструментальных головок, в шт.

1-2

1

4

1

Частота осциллирования брусков, в дв. ход./мин

1000; 1500 и 1900

Величина продольного перемещения бруска, в мм

9—400

9-700

9—400

15-1450

Скорость продольной подачи, в м/мин

0,5-

-3.0

Частота вращения шпинделя, в об/мин

47-1875

25-1000

25-1000

25-1000

Угол поворота инструментальной головки, в град

15

Усилие прижима брусков, в Н (кгс)

0—400 (0-40)

0-1000 (0-100)

0—1000 (0-100)

0—1000 (0-100)

Процесс суперфиниширования осуществляется ступенчато: на черновом режиме снимается припуск — определенный слой металла, а на чистовом — достигается требуемая шероховатость поверхности. Переход с чернового режима на чистовой и окончание цикла обработки происходят автоматически. Время полной обработки устанавливается по величине съема припуска и контролируется по реле времени или по прибору активного контроля.

Переход на чистовой режим осуществляется за счет увеличения скорости вращения заготовки. В выпускаемых моделях станков привод вращения имеет два исполнения. Для станков, используемых в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда требуется частое изменение режимов обработки, применен привод с бесступенчатым изменением скоростей. Установка частот вращения заготовки на черновом режиме осуществляется тиристорным электроприводом типа ЭТ 0-16, а переход на чистовой происходит автоматически с увеличением частоты вращения заготовки с помощью коробки скоростей.

На станках, предназначенных для крупносерийного и массового производства, изменение скоростей осуществляется также с помощью коробки скоростей.

В конструктивном отношении приведенные модели станков выполнены по одной принципиальной схеме, поэтому подробнее рассмотрим только некоторые из них.

Суперфинишный станок модели ЗД871Б (рис. 3.6) предназначен для обработки в центрах или патроне цилиндрических и конических поверхностей вращения диаметром до 280 мм и длиной до 710 мм. Основой станка является сварная станина 1, на которой расположены бабка 2 с пультом управления 3, задняя бабка 11, суперфинишная головка 8, перемещающаяся по направляющим станины, и насосная станция 4. Привод шпинделя бабки изделия, состоящий из тиристорного электропривода ЭТ 02-16 и коробки скоростей, расположен в левой части станины. На передней ее стенке размещены рукоятки 14, 15 и 16 включения осцилляции бруска, его прижима к обрабатываемой заготовке и продольного перемещения вдоль оси детали. Там же находятся два реле времени: 13 — для установки времени обработки на черновом режиме и 12 — на чистовом.

В прямоугольных направляющих суперфинишной головки 8 установлена подвижная траверса, на которой закреплен механизм осциллирования 10 с инструментальной головкой 5 и противовесом 9. Усилие прижима абразивного бруска к детали осуществляется рукоятками 6 и 7 по манометрам.

На станине может устанавливаться измерительная скоба для активного контроля получаемого размера. Для этого в станке предусмотрено отсчетно-командное устройство.

Смазка всех механизмов, а также направляющих суперфинишной головки производится централизованно от системы смазки станка. Осциллирование бруска осуществляется от отдельного электродвигателя, а прижим в продольное перемещение его — с помощью гидропривода. Для предварительной очистки смазочно-охлаждающих средств служит магнитный сепаратор, а для окончательной — гидроциклон.

Бесцентровые станки предназначены для суперфиниширования деталей тел вращения диаметром от 3 до 125 мм. Обрабатываются цилиндрические, конические и бочкообразные поверхности.

 

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.6. Суперфинишный полуавтомат мод. ЗД871Б.

 

Различают станки для обработки на проход и врезанием. Первым способом осуществляют суперфиниширование на станках мод. ЗД878, ЗД879 и ЗД880. Они — непрерывного действия с продольной подачей детали относительно осциллирующих брусков. Это наиболее производительный способ обработки.

Кинематические и гидравлические схемы этих станков идентичны, основные узлы унифицированы. Оригинальными в каждой модели являются подающие валковые устройства и детали наладки: лотки загрузки и разгрузки, инструментальные державки. Станки различаются по мощности привода валков и количеству инструментальных головок. Подающие валковые устройства обеспечивают перемещение деталей в зоне обработки.

Вторым способом производят суперфиниширование на станках позиционного типа (мод. ЗД879Б). Обработка осуществляется либо на одной позиции, либо на нескольких с периодической перекладкой детали специальным устройством. При этом в моменты загрузки, перекладки и выгрузки деталей бруски отводятся от обрабатываемой поверхности. Таким способом обрабатывают детали сложной конфигурации, имеющие уступы, буртики и т. п.

Схемы суперфиниширования на бесцентровых станках приведены на рис. 3.7, а их техническая характеристика — в табл. 3.2.

 

Таблица 3.2. Техническая характеристика станков для бесцентрового суперфиниширования

Модели

станков

Параметры

ЗД878

ЗД879

ЭД380

ЗД379Б

обработка на проход

обработка врезанием

Диаметр обрабатываемой детали, в мм

1,5-32

8-60

10-125

8-125

Диаметр валков, в мм

45; 60; 100

100

130

80; НО

Длина валков, в мм

400; 550

550

750

150; 500

Количество инструментальных головок, в шт.

4-6

6

8

4

Частота осциллирования брусков, в дв. ход./мин

1900;

1500

Ход бруска, в мм

0,5-

-5,0 .

Скорость подачи детали, в м/мин

0,158-1.58; 0,25—2,53; 0,328 -3,28

0.164-1,64; 0,25—2,53; 0,328—3,28

0,59-5,9; 0,38—3,8; 0,19-1,9

Частота вращения валков, в об/мин

30—300; 54—540; 67-675

30—300

60-600

30—300

Усилие прижима брусков, в Н (кгс)

0-400 (0-40)

0—400 (0-40)

0-400 (0-40)

0—1000 (0-100)

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.7. Схема суперфиниширования на бесаенгроаы.ч. станках:

обработка на проход цилиндрических (а) и конических (б) деталей; в — обработка врезанием ступенчатых деталей.

 

 

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.8. Бесцентровый суперфинишный полуавтомат мод. ЗД879.

Рассмотрим некоторые модели станков.

 

Бесцентровый суперфинишный станок мод. ЗД879 (рнс. 3.8). Станок состоит из сварной станины 1, в левом отсеке которой размещен привод валков, а в правом — система охлаждения суперфинишной головки 5, подающего валкового устройства 3. электрошкафа 4 и пульта 2 с кнопками управления. На подвижных каретках механизма осциллирования 6 установлено шесть инструментальных головок 9. Осциллирование. брусков осуществляется от отдельного электродвигателя, а их прижим к обрабатываемой поверхности — с помощью пневмопривода. Регулирование силы прижима каждой головки производится по манометру 7 индивидуально с помощью рукоятки 8. Охлаждающая жидкость подается по трубке 11 с рядом радиальных отверстий, через которые. жидкость под напором поступает в зону обработки. Расход жидкости регулируется краном 10.

Бесцентровый станок мод. ЗД879Б предназначен для суперфиниширования деталей типа клапанов, толкателей и других с буртиками методом врезания. Станки этой модели выпускаются налаженными на обработку конкретной детали или группы однотипных. Деталь при обработке имеет только вращательное движение, сообщаемое ей от двух горизонтально установленных валков, форма рабочей поверхности которых соответствует форме заготовок.

Станок имеет четыре рабочие позиции, что позволяет производить одновременное суперфиниширование до четырех деталей. Каждая деталь обрабатывается одним бруском, которому кроме осциллирующего движения (от электродвигателя) сообщается медленное продольное перемещение вдоль оси обрабатываемой поверхности (от гидропривода). Загрузка и выгрузка деталей может быть ручной или автоматической с помощью лотков и транспортеров. При переналадке станка для суперфиниширования деталей других типов устанавливают новые валки с рабочей поверхностью, соответствующей форме обрабатываемых деталей. Подача охлаждающей жидкости в зону обработки осуществляется по трубке. Расход ее регулируется краном.

Торцесуперфинишные станки предназначены для обработки торцевых поверхностей толкателей клапанов, поршневых колец, тормозных дисков, зубчатых колес и т. д. Схемы обработки на них приведены на рис. 3.3.

Суперфиниширование сферы осуществляют чашечным кругом, развернутым на небольшой угол (2—3°), плоские поверхности — брусками либо вращающимися кругами, которым сообщается также колебательное движение.

Станки выпускаются однопозиционными и двухпозиционными. Первые предназначены для обработки плоских поверхностей торцем чашечного круга. Цикл работы у них — полуавтоматический. Шпиндель изделия имеет две скорости вращения. Обработка производится по реле времени.

Двухпозиционные станки имеют два независимых шпинделя изделия, привод которых осуществляется от гидродвигателей, обеспечивающих бесступенчатое регулирование чисел оборотов детали.

Рассмотрим двухпозиционный станок отечественного производства мод. 3888В.

Станок состоит из сварной станины коробчатой формы, на которой установлена стойка и два шпинделя изделия, оснащенных магнитными патронами. Детали могут обрабатываться осциллирующими брусками либо вращающимися и осциллирующими чашечными кругами, для чего в каждой позиции могут устанавливаться две соответствующие сменные инструментальные головки. Электрооборудование станка размещено в шкафу, который закреплен на задней стенке корпуса стойки. Внутри станины размещена станция охлаждения.

Схема работы головки торцесуперфинишного станка для обработки плоских поверхностей приведена на рис. 3.9. Шпиндель 1, оснащенный брусками 2, осуществляет вращательное движение, а бруски — колебательное движение А и возвратно-поступательное Б. Стол 3, на котором установлена деталь, осуществляет вращательное и колебательное движения В.

оборудование для суперфиниширования

Рис. 3.9. Головка для суперфиниширования плоских поверхностей.

Для обработки шеек коленчатых и распределительных валов Саратовский станкостроительный завод выпускает суперфинишный автомат мод. ЗА875 в различных модификациях. В конструктивном отношении все станки выполнены по единой принципиальной схеме.

Спецификой является то, что станки выпускаются налаженными на обработку конкретного вала с определенными параметрами. Количество инструментальных головок, устанавливаемых на станках, соответствует количеству обрабатываемых шеек.

Суперфинишный автомат мод. ЗА875 предназначен для одновременной обработки коренных и шатунных шеек коленчатых валов длиной до 1000 мм и выполнен с наладкой на обработку коленчатого вала автомобиля ЗИЛ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *