Резание конструкционных материалов и металлорежущие станки (стр. 16 из 22)

Головка совершает одновременно вращательное и возвратнопоступательное движения в неподвижном отверстии. Хонингованием можно получать высококачественную поверхность, а также исправлять некоторые дефекты отверстий (конусность, овальность и др.). При хонинговании в качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют эмульсию или керосин. Бруски 4 хонинговальной головки получают радиальное перемещение с помощью конусов 2 и 5, насаженных на стержень 3 с винтовой резьбой, и имеющих возможность сближаться или удаляться друг от друга при вращении стержня 3.

При сближении конусы 2 и 5 через пальцы 1 раздвигают абразивные бруски 4, а при удалении — сдвигают. Таким образом производится установка брусков на нужный диаметр перед началом обработки. У автоматической хонинговальной головки радиальное перемещение брусков 4 для возможности самоустановки в обрабатываемом отверстии производится автоматически, для чего головку соединяют со шпинделем станка универсальными шарнирами.

После каждого двойного хода головки стержень 3 поворачивается и сближает конусы 2 и 5.

В зависимости от вида обработки хонинговальные станки делятся на станки для хонингования отверстий и наружных поверхностей, а по расположению и количеству шпинделей — на вертикальные, горизонтальные, одно - и многошпиндельные.

11.1. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ХОНИНГОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ

Общий вид вертикального хонинговального станка приведен на рис.11.2.

Вращение шпинделя у хонинговальных станков осуществляется обычно от электродвигателя через механическую коробку скоростей. Возвратно-поступательное перемещение шпинделя у вертикальных хонинговальных станков обычно производится с помощью гидравлического привода. В горизонтальных станках для этого используют электромеханический, канатный, цепной или гидравлический привод.

Основные узлы станка: 1 — станина; 2 — колонна; 3 — электродвигатель главного движения; 4 — подвижная каретка; 5 — обрабатываемая деталь; 6 — стол.

Рис.11.2. Вертикальный хонинговальный станок

11.2. ПРИТИРОЧНЫЕ СТАНКИ

Притирка осуществляется притирами, на поверхность которых наносят мелкозернистый абразивный порошок, смешанный со смазкой или пастой. Притиры могут быть чугунные, стальные, бронзовые, свинцовые, из твердых пород дерева.

В качестве абразивного порошка используют наждак, электрокорунд, алмазную пыль, карбид кремния, а в качестве пасты — окись хрома, окись алюминия, крокус, венскую известь. Во время притирки абразивный порошок смачивают керосином или скипидаром. Припуск на притирку оставляют примерно равным 0,005 — 0,02мм.

На притирочных станках можно обрабатывать различные наружные и внутренние поверхности, в том числе и плоские, притирать шейки коленчатых валов, кулачки распределительных валиков, концевые меры, пробки-калибры, зубчатые колеса и другие ответственные детали. На рис.11.3 показана схема притирочного станка. В корпусе станины 1 помещен привод притира 5. Притир 3, соединенный со шпинделем станка, помещенным в колонне 2, получает вращательное движение и движение по вертикали.

Рис.11.3. Схема притирочного станка

Притирка деталей происходит притирами 3 и 5, между которыми помещен сепаратор 4. Обрабатываемые детали свободно помещаются в гнездах сепаратора, который расположен либо эксцентрично относительно осей притиров (е), либо концентрично. В первом случае сепаратор свободно насаживают на ось, который вращается в направлении притира 5. Во втором случае сепаратор получает колебательное возвратно-поступательное движение от отдельного привода.

Сепараторный диск (рис.11.4.а) имеет поперечное перемещение для изменения эксцентриситета е его оси относительно оси вращения металлических притиров; это необходимо для обеспечения равномерного износа этих притиров.

Рис.11.4. Сепараторный диск

Примерная относительная траектория детали во время обработки показана на рис.11.4.б.

11.3. СТАНКИ ДЛЯ СУПЕРФИНИШИРОВАНИЯ

Суперфиниширование применяют для чистовой обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей. Суперфиниширование производится абразивными брусками, совершающими колебательные возвратно-поступательные движения с большой частотой и малым ходом по поверхности вращающейся детали. Мягкие, мелкозернистые абразивные бруски во время работы прижимаются к обрабатываемой поверхности пружинами или гидравлическим устройством. При суперфинишировании, в качестве смазачно-охлаждающей жидкости, применяют смесь керосина с маслом. Припуск на обработку не оставляют (безразмерная обработка), поскольку процесс заключается в снятии гребешков, оставшихся от предыдущей обработки. Процесс снятия металла автоматически прекращается при удалении гребешков и увеличении площади соприкосновения брусков с основной поверхностью детали, когда сила прижима оказывается недостаточной для разрыва масляной пленки на поверхности детали. На рис.11.5 показаны схемы движений при суперфинишировании:

Рис.11.5. Схемы движений при суперфинишировании а - при обработке вала; б - при обработке внутренней поверхности; в - при обработке плоских поверхностей; Ⅰ - возвратно-поступательное движение инструмента; Ⅱ - колебательное движение инструмента; Ⅲ - вращение детали; Ⅳ - вращение инструмента; Ⅴ - колебательное движение детали.

На станке для суперфиниширования цилиндрических деталей колеблющимися брусками (рис.11.6) деталь устанавливают в центрах между передней 1 и задней 4 бабками. Деталь получает вращение от поводкового патрона 2, как на обычном токарном станке. Абразивные бруски крепят в специальных державках 3, которые получают осевое возвратно-поступательное движение по поверхности обрабатываемой детали. Движение осуществляется с помощью гидропривода, служащего также для подвода брусков к детали и легкого прижима их к еѐ поверхности.

Колебательное движение бруски получают от отдельного электродвигателя посредством эксцентрика по специальным направляющим. Скорость вращения детали составляет 2 — 20м/мин, продольная подача - 0,1 — 0,15мм/об, а количество колебательных движений брусков в минуту лежит в пределах 500 — 1800.

Рис.11.6. Станок для суперфиниширования цилиндрических поверхностей.

12. ЗУБООБРАБАТЫБАЮЩИЕ СТАНКИ

В зависимости от метода образования профиля зуба нарезание цилиндрических зубчатых колес производят в основном либо методом копирования, либо методом обкатки.

При нарезании методом копирования каждая впадина между зубьями на заготовке обрабатывается инструментом, имеющим форму, полностью соответствующую профилю впадины этого колеса. Инструментом в этом случае обычно являются фасонные дисковые и пальцевые фрезы. Обработку производят на фрезерных станках с применением делительных головок.

Для получения теоретически точного профиля зуба при обработке каждого зубчатого колеса с определенным числом зубьев и модулем, необходимо иметь специальную фрезу. Это требует большого числа фрез, поэтому обычно пользуются наборами из восьми дисковых фасонных фрез для каждого модуля зубьев, а для более точной обработки — набором из 15 или 26-ти фрез.

Метод обкатки обеспечивает высокую производительность, большую точность нарезаемых колес, а также возможность нарезания колес с различным числом зубьев одного модуля одним и тем же инструментом.

При образовании профилей зубьев методом обкатки режущие кромки инструмента, перемещаясь, занимают относительно профилей зубьев колес ряд последовательных положений, взаимно обкатываясь, при этом инструмент и заготовка воспроизводят движение, соответствующее их зацеплению. Из инструментов, используемых для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки, наибольшее распространение получили долбяки и червячные фрезы.

Зубообрабатывающие станки можно классифицировать по следующим признакам:

а) по назначению: - станки для обработки цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями; станки для нарезания конических колес с прямыми и криволинейными зубьями; станки для нарезания червячных, шевронных колес и зубчатых реек; специальные зубообрабатывающие станки (зубозакругляющие, притирочные, обкаточные и др.);

б) по виду обработки и инструмента: зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные,

зубошевинговальные, зубошлифовальные и др.;

в) по точности обработки: станки для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки, для доводки рабочих поверхностей зубьев.

На рис.12.1 показана схема долбления зубчатого колеса. Долбяк 1 получает возвратно-поступательное движение (в направлении стрелки Ⅰ) - движение скорости резания и медленное вращательное движение (по стрелке Ⅲ), согласованное с вращением заготовки (по стрелке Ⅱ) - круговая подача. Долбяку сообщают радиальное перемещение по стрелке Ⅳ в период врезания (радиальное врезание).

Рис.12.1 Рис.12.2

При движении долбяка режущие кромки его зубьев воспроизводят в пространстве медленно вращающееся «производящее колесо» 2, в зацеплении с которым находится обрабатываемая заготовка. При каждом движении сверху вниз, долбяк удаляет определенную часть металла из впадин, придавая зубьям заготовки требуемую форму. Для предотвращения трения задних поверхностей зубьев долбяка о заготовку, при обратном его ходе, заготовка (или долбяк) получает радиальный отвод в направлении стрелки Ⅴ. На рис.12.2 показана схема получения долблением колес с винтовым зубом.