Координатно-шлифовальные станки

Опубликовано admin Ноя 13, 2012 в Сверлильно-расточные станки

Для шлифования отверстий (внутреннее шлифование) с обеспечением особо точных межосевых расстояний между ними, а также точной формы шлифуемых отверстий в деталях из материалов обычной и высокой твердости, в том числе закаленных, применяют специальные координатно-шлифовальные станки. Координатно-шлифовальные станки выпускают, как правило, на базе координатно-расточных станков. Они отличаются от них в основном устройством инструментальной бабки, несущей высокоскоростную шлифовальную головку.

Для внутреннего шлифования и сверления малых отверстий наряду с головками, имеющими ременный привод, и электрошпинделями применяют пневмошпиндели с турбинным приводом. Высокая окружная скорость рабочего колеса турбины обеспечивает оптимальную скорость резания при обработке даже весьма малых отверстий. Возможность плавного регулирования скорости вращения простым изменением расхода сжатого воздуха делает пневмошпиндели особо удобными для координатно-шлифовальных станков.

Для пневмошпинделей особенно удобны опоры с воздушной смазкой, так как для привода и смазки опор применяют один источник энергии — сеть сжатого воздуха, тогда как электрошпиндели нуждаются, кроме того, в генераторе тока повышенной частоты. В ЭНИМСе создана гамма пневмошпинделей для координатно-шлифовальных станков.

Основой шпинделя является конструкция внутришлифовального шпинделя с воздушными опорами. Ее особенности: напрессованная на вал турбина типа сегнерова колеса — чисто реактивного типа, которое вращается под действием реактивной силы струей воздуха, выходящего из сопел, выполненных в самом рабочем колесе; подача воздуха в турбину через полый вал; установка и стабилизация требуемой угловой скорости (бесступенчатого) — посредством автоматического регулятора, повышающего жесткость механической характеристики.

На координатно-шлифовальном станке мод. ЗБ282 кроме отверстий можно обрабатывать прямолинейные и криволинейные поверхности в полярной и прямоугольной системах координат под различным углом к базовой поверхности. На станке достигают шероховатости поверхности 0,1-0,16 мкм и точности геометрической формы отверстий 2 мкм.

Станок оснащен координатным столом с системой предварительного набора координат и комплектом принадлежностей для контроля готовых деталей. Он используется в инструментальном производстве для обработки кондукторов, штампов, пресс-форм, приспособлений и в мелкосерийном единичном производствах для особо точных работ.

В пневмошпинделе мод. КА 30/90 рабочее колесо турбины на валу (шпиндель) расположено между подшипниками, которые вклеены в щиты, что повышает виброустойчивость шпинделя, вращающегося в аэродинамических подшипниках. Так как при шлифовании корпус пневмошпинделя вращается, воздух к турбине и опорам подводят через коллектор, смазка которого также осуществляется воздухом. Конструкция самоустанавливающейся осевой опоры такова: верхний подпятник, вклеенный в обойму, свободно перемещающийся вдоль оси вала, поджат к его торцу резиновым уплотнительным кольцом. Силу поджима регулируют винтами при подтягивании диска к щиту. Сжатый воздух подводят к турбине и опорам через коллектор, смонтированный на корпусе. Через штуцер съемного распределителя, канал и кольцевую проточку, соединенную каналом со щитами, воздух поступает к подшипникам и подпятникам шпинделя, в частности к верхнему подпятнику, по трубке. Часть воздуха из канала подают в кольцевые камеры и далее в смазочный зазор коллектора.

К турбине сжатый воздух подают через штуцер, отверстие и проточку коллектора, соединенную каналами, выполненными в корпусе, щите и диске, с камерой, которая сообщается через центральный канал шпинделя с реактивными соплами рабочего колеса турбины. Благодаря радиальным отверстиям рабочего колеса вращающейся турбины оно работает как центробежный насос, создающий в камере разрежение, величина которого зависит только от скорости вращения шпинделя. Через канал, проточку коллектора, сверления в распределителе и трубку вакуумная камера соединена с регулятором частоты вращения.

На координатно-шлифовальных станках происходит частая смена инструмента. Поэтому для повышения производительности труда предусмотрена возможность быстрого торможения шпинделя. Для этой цели отверстия сообщаются с периферией рабочего колеса посредством тангенциально расположенных сопел, направленных противоположно соплам. Поворотный гидрораспределитель в положении «Работа». Поворотом рукоятки переключателя в положение «Тормоз» сжатый воздух из штуцера вместо сопл поступает через канал в камеру и, выходя на периферию рабочего колеса, затормаживает его в положении «Стоп»; гидрораспределитель перекрывает линию питанйя турбины и соединяет вакуумную камеру регулятора с атмосферой. Пневмошпиндель оснащен эффективным глушителем шума путем разделения зоны выхлопа турбины и центробежного насоса кольцом, охватывающим с малым зазорам рабочее колесо.

Опоры с воздушной смазкой (аэродинамические подшипники) обеспечивают отсутствие контакта рабочих поверхностей в опорах шпинделя и тем самым сохраняют точность вращения в течение длительного срока. Опоры с воздушной смазкой дают возможность значительно увеличить окружную скорость на шейках вала по сравнению с допустимой для опор качения, а следовательно, повысить диаметр и жесткость вала. Вал пневмошпинделя не имеет сменных Деталей, поэтому точность его балансировки сохраняется в течение всего периода эксплуатации.

Испытания показали, что по сравнению со шпинделем на опорах качения, приведенные пневмошпиндели дают возможность повысить производительность в 2 раза, существенно снизить шероховатость обработанной поверхности, увеличить долговечность опор.