Плоскошлифовальный станок

   Осевые  усилия, возникающие  на шпинделе, воспринимаются упорными кольцами 16 и 15. При регулировке осевого зазора кольцо 15 перемещается в осевом направлении винтами 14. После регулировки зазора винты стопорятся гайками 13. Шлифовальный круг устанавливается между двумя фланцами 8 и 10 и затягивается гайкой 11. После балансировки грузиками 9 круг устанавливается на коническую поверхность шпинделя 1 и затягивается винтом 12, который при его вывинчивании стягивает фланцы с конуса шпинделя.

   Внутри  станины установлен гидроагрегат, а с  правой стороны в  нише монтируется электроаппаратура станка.

5.   Органы управления станком

   Основными органами управления станком являются (рис. 1.2 и рис. 1.4): лимб 2 ручной поперечной микрометрической подачи стола; рукоятка 3 ручной поперечной подачи стола; лимб 4 установки автоматической поперечной подачи стола; рукоятка 5 ручного продольного перемещения стола; рукоятка 10 установки величины автоматической вертикальной подачи; рукоятка 11 ручной вертикальной подачи; рукоятка крана 12 регулировки подачи охлаждающей жидкости; упоры 13 продольного реверса стола; рукоятки 14 ручного продольного реверса стола; рукоятка 15 установки скорости движения стола; рукоятки "Пуск" стола, "Стоп" стола и "Разгрузка" 16 гидропривода; кнопка включения и реверсирования поперечной подачи 17; пульт управления 18, вводный пакетный выключатель (сзади станка) 19; барабанный переключатель 20 ускоренного перемещения шлифовальной головки; кнопка 21 "Все стоп"; кнопка 22 "Пуск шпинделя"; кнопка 23 сигнализации "Станок включен"; кнопка 24 "Пуск гидропривода"; кнопка 25 "Стоп гидропривода".

   

   Рис. 1.4 – Пульт управления станком

6. Виды  движений на станке

   Движение резания — вращение шпинделя шлифовальной бабки с абразивным кругом. Продольная подача — прямолинейное возвратно-поступательноее движение стола с деталью. Поперечная и вертикальная подачи — периодические поступательные перемещения, сообщаемые шлифовальной бабке с абразивным кругом. Вспомогательные движения — установочные и быстрые перемещения шлифовальной бабки в •поперечном и вертикальном направлениях.

     На  коробчатой станине расположены  основные узлы станка. Возвратно-поступательное движение стола осуществляется штоком,  сообщающимся с гидроприводом. Длина хода стола регулируется с помощью подвижных кулачков и рычага переключения направления.

     На  станине установлена колонна,  на которой в горизонтальном и поперечном направлениях может перемещаться каретка шлифовальной бабки.

     Заготовка закрепляется непосредственно на столе,  либо на магнитной

плите, установленной на столе. 

   

7.  Конструктивные особенности станка

   Особенностью  кинематики плоскошлифовального станка (рис. 3.1) является отсутствие коробки скоростей и подач, наличие тяговых механизмов в виде передач винт-гайка скольжения для обеспечения вертикального перемещения шлифовальной бабки и поперечного перемещения крестового суппорта и реечной передачи для ручного продольного перемещения стола. На станке имеются индивидуальные электродвигатели для сообщения главного движения резания шлифовальному кругу и ускоренного автоматического перемещения шлифовальной бабки.

 

2. Расчет  базовых элементов  станка

 
   

1. Обоснование вида направляющих станка и выбор материала

   Наибольшее распространение в станках получили направляющие скольжения и качения. Направляющие скольжения обычно изготовляют из серого чугуна. Чугун используется в тех случаях, когда направляющие выполняются как одно целое со станиной или подвижным узлом. Износостойкость направляющих повышают поверхностной закалкой до твердости 42...56 HRC.

   Накладные направляющие изготовляют из стали, закаленной до твердости 58...63 HRC. Чаще всего используют сталь 40Х с закалкой токами высокой частоты (ТВЧ), а также стали 15Х и 20Х с последующей цементацией и закалкой. Перспективным материалом для накладных направляющих скольжения являются пластмассы.

   В плоскошлифовальном станке модели 3Г71 направляющие обеспечивают высокую точность подач и обработки. При эксплуатации станка следует особую осторожность соблюдать при ремонте и уходе за направляющими качения, ибо затяжка гаек с чрезмерным усилием может вызвать деформацию рабочих поверхностей направляющих.

   Смазка направляющих производится путем отвода масла с верхних направляющих крестового суппорта по специальным каналам, которые имеются в верхних направляющих крестового суппорта. 
 

   

2. Обоснование конструкции основных базовых элементов  и выбор материала ,

   Станина (рис. 2.1) представляет собой жесткую коробчатую отливку. На верхней части станины закреплены две стальные каленые V-образные направляющие. Между направляющими установлен корпус 2, в котором закреплена гайка 3.

   Так как гайка 3 закреплена жестко, то при вращении винта поперечной подачи, смонтированного в крестовом суппорте, суппорт перемещается по направляющим станины на роликовых направляющих качения. Зазор между винтом и гайкой выбирается пружиной 4 и гайкой 7. На заднюю площадку А станины установлена колонна. Внутри станины размещен гидроагрегат, а в отдельной нише с правой стороны – электрогидроаппаратура.

    В плоскошлифовальном станке основными  базовыми элементами является горизонтальная станина из чугуна СЧ40.

    

   Рис. 2.1 - Станина 

      Колонна представляет собой жесткую  отливку бочкообразной формы.  На верхней  части колонны  установлен редуктор, который предназначен для ускоренного перемещения шлифовальной головки. Привод редуктора осуществляется от электродвигателя через предохранительную муфту. Вращение получает червяк, который находится в зацеплении с червячной шестерней. При вращении винта происходит подъем или опускание шлифовальной головки, так как червячная шестерня находится в зацеплении с червяком механизма вертикальной подачи и сидит на шпоне и гайке, таким образом удерживая последнюю от поворота.

 

    3. Кинематический анализ станка 

1. Описание кинематической схемы станка

   Особенностью  кинематики плоскошлифовального станка (рис. 3.1) является отсутствие коробки скоростей и подач, наличие тяговых механизмов в виде передач винт-гайка скольжения для обеспечения вертикального перемещения шлифовальной бабки и поперечного перемещения крестового суппорта и реечной передачи для ручного продольного перемещения стола.

     На станке имеются индивидуальные электродвигатели для сообщения главного движения резания шлифовальному кругу и ускоренного автоматического перемещения шлифовальной бабки. Автоматическая периодическая подача шлифовальной бабки и поперечная подача крестовому суппорту сообщаются от лопастных поворотных гидроцилиндров. Автоматическая продольная подача стола осуществляется гидроцилиндром. При включении давления в гидросистеме реечная шестерня ручной подачи автоматически выводится из зацепления с рейкой.

   

   Рис. 3.1 - Кинематическая схема плоскошлифовального станка

2. Движение  резания

   Главное движение резания или вращательное движение шпинделя шлифовального круга осуществляется от электродвигателя через ременную передачу и имеет частоту вращения 2700 об/мин. При работе новым шлифовальным кругом диаметром 250 мм скорость главного движения резания

   

 м/сек

   При работе наиболее изношенным шлифовальным кругом диаметром 150 мм минимальная скорость главного движения резания

   

 м/сек

   Следовательно, по мере износа шлифовального круга  скорость главного движения резания  уменьшается.

3. Движения  подач

   Механизм  вертикальной подачи

   Как ручная так и автоматическая вертикальные подачи обеспечиваются механизмом вертикальной подачи (рис. 3.2). Ручная подача осуществляется от маховичка 6 через червяк 5 и червячную шестерню, которая крепится жестко с гайкой, смонтированной в корпусе шлифовальной бабки. Винт вертикальной подачи закреплен в колонне и неподвижен в осевом направлении. При вращении гайки она перемещается по винту, а вместе с ней шлифовальная бабка. При работе с ручной подачей необходимо вывести собачку 10 из зацепления с храповым колесом 4, для чего лимб 8 необходимо установить в нулевое положение рукояткой 3.

   

   Рис. 3.2 - Механизм вертикальной подачи

   При работе с автоматической вертикальной подачей  необходимо установить величину подачи рукояткой 3, вместе с которой  поворачиваются лимб 8 и заслонка 9. Заслонка может перекрывать определенное число зубьев храпового колеса. При вертикальной подаче, которая включается при поперечном реверсе крестового суппорта, масло под давлением подается в полость лопастного гидроцилиндра и поворачивает ротор 1, на котором жестко закреплен рычаг 2 с собачкой 10. Собачка скользит по заслонке 9, путь скольжения зависит от величины установленной подачи, а затем входит в зацепление с храповым колесом 4 и поворачивает его. Поворот храпового колеса происходит вместе с червяком. При обратном движении собачка скользит по зубьям храпового колеса или по заслонке.

   Для установки лимба 7 в нулевое положение  последний может  поворачиваться свободно на маховичке.

   Механизм  поперечной подачи

   Механизм  поперечной подачи объединяет механизм ручной и  автоматической поперечной подач суппорта.

   Маховичок 7 (рис. 3.3) при ручной подаче сцепляется кнопкой 8 с ходовым винтом 5 поперечного перемещения крестового суппорта. Поворотный лимб 10 на маховичке 7 позволяет вести отсчет подачи с ценой деления 0,05 мм. Маховичок-лимб 9 обеспечивает поперечную подачу с ценой деления 0,01 мм через зубчатую передачу с внутренним зацеплением.

   

   Рис. 3.3 - Механизм поперечной подачи

   Автоматическая  поперечная подача крестового суппорта включается в конце каждого продольного хода стола. От лопастного гидроцилиндра 11 через обгонную муфту 1, зубчатые колеса 2, 4 или при реверсировании 2, 3, 4 движение сообщается ходовому винту 5. Величина подачи устанавливается поворотом лимба 12, который управляет величиной угла поворота лопасти гидроцилиндра 11. Золотник 6 выполняет реверсирование подачи суппорта, вводя в зацепление шестерню 4 с колесами 2 или 3.

   При включении ручной поперечной подачи шестерня 4 устанавливается золотником 6 в нейтральное положение (см. рис. 3.3).

   Цепь  продольной подачи

   Цепь  автоматической продольной подачи

   Автоматическая продольная подача стола осуществляется от гидроцилиндра с 2-х сторонним штоком, который крепится к крестовому суппорту, а шток с двух сторон закреплен в кронштейнах стола. Стол с деталью получает при перемещении штока гидроцилиндра автоматическую продольную подачу, которая настраивается расходом рабочей жидкости с помощью дросселя и реверсируется при крайних положениях стола гидрораспределителем.

 
   

4. Вспомогательные движения

   Вспомогательные движения — установочные и быстрые перемещения шлифовальной бабки в  поперечном и вертикальном направлениях.  

   

5. Кинематический  расчет, построение структурной сетки  и графика частот вращения

   Главное движение  (вращение шпинделя)  осуществляется от отдельного