Профильное шлифование

Применение оптики при шлифовании

Оптические профилешлифовальные станки служат для точной обработки небольших, но сложных профилей деталей. При работе на этих станках можно наблюдать за ходом шлифования по экрану проекционного устройства или через окуляр микроскопа.

Одна из современных конструкций таких станков показана на фиг. 45. Это оптический профилешлифовальный станок модели 375. Станок состоит из станины 1, соединяющей воедино основные узлы, к которым относятся координатный стол 2, шлифовальная головка 3 и проектор 4. Детали закрепляются непосредственно на координатном столе 2 или же в различных приспособлениях.

Фиг. 45. Общий вид оптического профилешлифовального станка

Закрепленная деталь может перемещаться крестообразным суппортом стола на точные расстояния в трех взаимноперпендикулярных направлениях. Этими движениями контур детали подводится к центру объектива проектора и устанавливается по отношению к линиям чертежа на экране. Продольное перемещение координатного стола равно 150 мм, поперечное 60 мм и вертикальное 100 мм. Шлифовальная головка 3 производит рабочие движения и установочные перемещения абразивного круга. Она не только сообщает ему главное движение — его окружную скорость, но и возвратно-поступательное движение подачи детали, а также позволяет регулировать ее величину. Головка с суппортными устройствами дает возможность направлять подачу детали под различными углами к плоскости координатного стола и менять по отношению к ней расположение оси вращения абразивного инструмента. Такая конструкция шлифовальной головки делает станок универсальным и особенно пригодным для шлифования режущих кромок профильных инструментов.

Проектор и его оптическая система (фиг. 46) служит для создания на экране увеличенных теневых изображений контуров детали и абразивного круга, сравниваемых с увеличенным контуром детали, вычерченным на кальке и помещенным на экран проектора. Экран состоит из двух стекол, между которыми и находится этот увеличенный в 50 раз чертеж детали. Пользуясь линиями экрана, шлифование ведут до тех пор, пока тень детали не сольется с его изображением на экране.

Фиг. 46. Оптическая система профилешлифовального станка:
1 — экран проектора; 2 — зеркало; 3 и 8 — источники отраженного света, 4 — предмет, 5 — конденсатор света; 6 — источник проходящего света, 7 — диафрагма; 9 — объектив проектора.

Пользуясь экраном такого станка, можно обрабатывать профили деталей с размерами, не выходящими за пределы 10x10 мм, так как 50-кратное увеличение профиля займет всю площадь экрана проектора размером 500x500 мм. Однако возможности станка не ограничиваются этими малыми размерами профиля. Применение совмещенных чертежей позволяет вести шлифование профилей, доходящих по своим размерам до 150x60 мм.

Что же представляет собой совмещенный чертеж? Если весь профиль детали разбить на квадраты размерами 10x10 и увеличенные изображения профилей перенести так, как они расположены в каждом из квадратов на кальку размером 500x500, получится то, что называется совмещенным чертежом. При шлифовании пс совмещенному чертежу переход от обработки одной части профиля к другой осуществляется перемещением детали координатным столом на нужное расстояние.

Оптический профилешлифовальный станок отличается высокой точностью обработки и поэтому припуски, оставляемые на последующую доводку сложных профилей, могут не превышать 0,015—0,025 мм. Точность работ, выполняемых на этом станке, зависит прежде всего от точности увеличенного изображения профиля и от опыта рабочего в управлении шлифовальной головкой.

Специальное приспособление станка дает возможность шлифовать профиль детали, представляющей собой тело вращения, и, таким образом, успешно выполнять профильно-шлифовальные операции при изготовлении профилировочных роликов, дисковых резцов и некоторых других подобных инструментов.

Принципиально новая конструкция оптического профилешлифовального станка (фиг. 47) создана и внедрена в производство слесарем-новатором турбомоторного завода Н. Н. Мокряковым. Работая на таком станке уже в течение нескольких лет, он добился значительно более высокой производительности труда, по сравнению с работой на других конструкциях станков этого типа.

Фиг. 47. Оптический профилешлифовальный станок конструкции Н. Н. Мокрякова.

Главная особенность станка Н. Н. Мокрякова состоит в том, что для шлифования самого сложного профиля не требуется точный чертеж его контура. Рабочий в значительной мере освобожден от непрерывного и пристального наблюдения за ходом шлифования через микроскоп или на экране. Оптика здесь служит только средством настройки и ограничения движений механизмов станка, а также средством проверки контура готовой детали1.

Основные узлы этого станка смонтированы на станине 1 и суппорте 2 обычного токарного станка. Слева на станиие смонтирована шлифовальная бабка 3 оптического профилешлифовального станка (модели 375) со всеми ее суппортными устройствами. Справа на этой же станине установлен кронштейн 4 с визирным микроскопом 5 координатноразметочного станка. На верхней плоскости суппорта 2 установлена оптическая делительная головка типа ОДГ, торец шпинделя которой служит основанием для перекрестного координатного стола. Координатный стол состоит из нижних салазок 10, верхних салазок 8 и крепежного приспособления 7 для деталей 6. Суппорт 2 может устанавливаться на любом расстоянии от упора 9 по блокам концевых мер.

Суппортное устройство станка позволяет производить любые линейные, угловые и дуговые перемещения по отношению к началу координат станка, которым является перекрестие визирного микроскопа. Настройка суппортного устройства и его рабочие перемещения при шлифовании производятся по визирному микроскопу, окуляру оптической делительной головки, блокам концевых мер и индикаторам верхней суппортной части и по блокам концевых мер и упору 9.

Преимущества применения оптики при шлифовании известны. Использовать эти преимущества можно и при работе на обыкновенных плоскошлифовальных и даже заточных станках, значительно расширив этим технологические возможности станков. Инициатором такого применения оптики выступил слесарь-инструментальщик завода «Экономайзер» И. П. Карташев, разработавший и осуществивший конструкцию оптического приспособления к заточному станку. Это приспособление (фиг. 48) позволяет наблюдать на экране в увеличенном виде процесс шлифования и правки абразивного круга. По конструкции приспособление представляет собой коробчатый корпус 1, устанавливаемый на рабочий стол. В корпус вставляется коробка оптической части 2, входящая в него направляющими планками 3 (на фигуре показана в поднятом состоянии). Коробчатый корпус снабжен суппортом 4, в котором закрепляется деталь. Во время работы суппорт может перемещаться по высоте с помощью узла 10 подачи на глубину.

Фиг. 48. Оптическое шлифовальное приспособление и его схема.

Оптическая часть приспособления полностью смонтирована в коробке 2 и состоит из приемного объектива 5, четырех преломляющих призм 9, проектирующего объектива 8 и экрана 11. Источником света служит фонарь 6, установленный на колонке 7. Если на столе шлифовального или заточного станка разместить фонарь и данное приспособление с оптической частью так, чтобы их оптическая ось совпала, то на экране становится видным увеличенное в 20 раз теневое изображение той части детали и шлифовального круга, которые освещаются параллельным пучком света, выходящим из фонаря. Возможность наблюдения за процессом шлифования в увеличенном виде позволяет вести его точнее и производительнее.

Рейтинг@Mail.ru