Способи балансування шліфувальних кіл. Пристосування для балансування шліфувальних кругів та фрез

Наша компанія пропонує пристосування для статичного балансування шліфувальних кругівта оправки до них для різних розмірів планшайб.

Пристосування з паралельними ножами ПБ-01.000 та ПБ-02.000

Дані балансувальні пристрої застосовуються для балансування шліфувальних кругів та фрез.

Пристрій балансувальний дисковий ПБД-01.000

Чому необхідно виконувати балансування шліфувальних кругів та фрез?

У процесі роботи шліфувальне коло досягає великих швидкостей. Наявна в ньому навіть найменша незбалансованість веде до появи значних відцентрових сил. А це, у свою чергу, негативно відбивається на роботі всього верстата та якості продукції, що випускається.

Є кілька причин появи неврівноваженості у колі. По-перше, це нерівномірність розподілу маси у тілі кола; по-друге, ексцентриситет кола по відношенню до осі шпинделя верстата (неправильна посадка у фланцях), незбалансованість фланців; по-третє, неправильна геометрична форма.

Пристосування для балансування шліфувальних кіл із паралельними ножами допомагають знайти місце дисбалансу. Паралельні ножі чи призми є найпростішим пристроєм, принципом роботи яких є статичне балансування. Головна вимога - вони мають бути зафіксовані на жорсткій підставі строго паралельно та горизонтально. Суть статичного балансування полягає в наступному: при зміні розподілу маси центр мас наводиться на вісь обертання. Корекцію неврівноваженості необхідно проводити на найбільшому радіусі через те, що вплив маси металу, що коригується, на рівновагу кола зростає тим більше, чим більше відстань від осі.

Балансування виконують у 5 етапів:

  • грубе балансування;
  • точне балансування;
  • вибір розташування та величини робочих врівноважувальних вантажів;
  • встановлення та кріплення робочих врівноважувальних вантажів;
  • контроль якості балансування.

Балансування швидкісних фрез деревообробних верстатів

Крім балансування шліфувальних кіл і фрез, дані пристрої застосовуються для балансування набірних швидкісних фрез деревообробних верстатів.

При неврівноваженості заточувальних кіл, що працюють при великих окружних швидкостях, може виникнути вібрація, що прискорює знос шпинделя і підшипників верстата, виникає небезпека розриву кола, погіршується якість обробки, підвищується витрата кола і т. д. У зв'язку з цим усі круги діаметром більше 125 мм і висотою 8 мм балансуватися перед встановленням на верстат. Внаслідок відносно невеликої висоти кола піддаються лише статичному балансуванню.

Балансування кіл може виконуватися на балансувальних пристосуваннях до встановлення на верстат або спеціальним механізмом без зняття зі верстата. Найчастіше кола балансують на найпростіших пристосуваннях, що відрізняються один від одного, головним чином характером опор для встановлення оправки з надітим колом.

Опорами можуть бути призми, диски та валики. Ці опори однаково хороші для балансування, якщо вони паралельні та строго горизонтальні. Найпростіший пристрій для балансування показано на рис. 18.


Мал. 18. Пристрої для статичного балансування шліфувальних кіл:

а – з опорними ножами; б - з двома парами дисків, що обертаються

Для виявлення статичної неврівноваженості коло разом з фланцями монтують на балансувальній оправі і встановлюють на опорах пристосування так, щоб воно могло вільно повертатися щодо осі обертання. Якщо коло статично не врівноважене, воно встановиться важкою частиною донизу. Неврівноваженість зазвичай усувається додаванням противаги з боку «легкого» місця. Це досягається переміщенням спеціальних балансувальних вантажів(«сухариків»), що розміщуються у фланцях або у спеціальних пристроях та пристроях. Врівноважене коло має залишатися нерухомим у будь-якому положенні. Величина вантажу, який, будучи розташований на периферії, переміщає центр тяжкості на вісь обертання кола, тобто наводить коло в байдуже рівновагу, є мірою статичного дисбалансу.

Граничні значення дисбалансу визначені ГОСТ 3060-55 залежно від висоти кола, зовнішнього діаметра та класів дисбалансу, що визначають точність виготовлення кола. Для кожного з цих класів залежно від діаметра та висоти кола встановлені гранично допустимі величини дисбалансу. У кіл 1-го класу величина дисбалансу, як правило, не перевищує 0,1%, у кіл 4-го класу - 0,3%.

У табл. 4 наведено граничні значення дисбалансу для кіл висотою до 25 мм.

Наступна сторінка>>

§ 14. КРІПЛЕННЯ І БАЛАНСУВАННЯ ШЛІФУВАЛЬНОГО КРУГА.

Балансування шліфувального кола на верстаті. Балансувальні верстати.

Шліфувальне коло закріплюється на фланцях. При цьому слід стежити, щоб посадка кола на шийці фланців була вільною, але без великої хитавиці. Допустимий зазор між колом і шийкою фланця – 0,1 – 0,3 мм. Коло має щільно прилягати до торців фланців. Обидва фланці скріплюються гвинтами. По торцях кола ставляться картонні прокладки.

Перш ніж встановити фланці із закріпленим між ними колом на шпиндель верстата, зібраний вузол треба відбалансувати, тобто домогтися, щоб загальний центр тяжкості кола та фланців був на осі обертання.

Балансують кола на спеціальному верстаті спеціальному пристосуванні. У процесі балансування виявляють неврівноваженість кола та усувають її.

Так як кола обертаються з дуже великою швидкістю і мають великі розміри, то при неврівноваженості виникає велика відцентрова сила, що прагне відхилити коло від осі обертання.

Неврівноваженість кола збільшує шорсткість обробленої поверхні - вона виходить подрібненою, з'являються вихоплення, крім того, швидко зношуються підшипники шпинделя верстата. Основні причини неврівноваженості кола такі:

а) ексцентричне розташування отвору щодо зовнішньої поверхні;

б) ексцентричне встановлення кола на шпинделі верстата або у фланцях;

в) неправильна форма зовнішньої поверхні;

г) неоднакова щільність матеріалу кола.

Перед балансуванням коло очищають від бруду та тирси і уважно оглядають. Кола з тріщинами не балансують, а бракують.

Якщо діаметр отвору більший за діаметр оправки, то поверхня отвору може бути нарощена спеціальною масою, причому товщина маси при діаметрі отвору більше 50 мм - до 5 мм. Нарощування виконують спеціально підготовлені робітники.

Кола балансують за кілька прийомів. Спочатку балансують нове колона циліндричній оправці, що укладається на опори балансувального верстата. Верстати бувають з опорами у вигляді валиків, призм та дисків (рис. 28).

Мал. 28. Балансувальні верстати для балансування шліфувальних кругів:

а - з опорами у вигляді валиків: 1 та 3 - валики, 2 - шліфувальний круг на оправці; б - з опорами у вигляді дисків: 1 і 3 - диски; 2 - шліфувальний круг на оправці

У фланці, що кріпить коло на оправці, є кільцевий паз, в якому переміщуються три вантажі. Якщо коло, насаджене на оправку, покласти на опори і повернути, то при неврівноваженості маси в якійсь частині кола він повернеться так, що ця маса опиниться в вертикальному положенні. На практиці один грузик закріплюють у найвищому положенні, а два інших поряд з ним. Якщо після цього коло штовхнути, то він повертатиметься доти, доки вантажі не виявляться внизу. Переміщенням вантажів по кільцевому пазу неврівноважену масу врівноважують, тобто домагаються такого положення, щоб за будь-якого повороту на невеликий кут коло не повертався у вихідне положення.

Збалансоване коло кріплять на шпинделі шліфувального верстата і правлять - надають колу правильного. геометричну форму, після чого первісне балансування порушується, оскільки при правці кола знімається нерівномірний шар абразиву. Потім коло знімають зі верстата і ретельно повторно балансують. Після другої балансування коло остаточно правлять і пускають у роботу. За високих вимог до шорсткості поверхні балансування виконують більше двох разів. Установку балансувального верстата (див. мал. 28) ретельно перевіряють за рівнем.

У процесі шліфування діаметр кола поступово зменшується і його врівноваженість може порушитись, тому при зменшенні діаметра кола на 50-60 мм його треба заново балансувати.

Виконують балансування кола і на верстаті.

У останнім часомвикористовуються автоматизовані пристрої для балансування.

Відповідно до вимог стандарту всі шліфувальні круги до відправки в цех випробовують на міцність на спеціальних верстатах, що забезпечують окружну швидкість обертання, що в 1,5 рази перевищує робочу.

Особливо ретельно перевіряють міцність швидкісних кіл. Час їх пробного обертання на випробувальних верстатах становить для кола діаметром до 90 мм – 3 хв, діаметром 475 мм – 10 хв.

Складання та підготовка шліфувальних кіл.Перед встановленням на верстат кола слід перевірити на відповідність їх твердості та зернистості значенням, зазначеним у технологічної карті. Кожне коло необхідно ретельно оглянути та перевірити легким постукуванням дерев'яним молотком на наявність у ньому тріщин (звук має бути чистим, без деренчання).

Кола 1 (рис. 9.16) слід збирати на оправці 2 згідно з кресленням налагодження шліфувального верстата. Посадка кола на оправлення повинна бути легкою, без застосування сили, щоб уникнути її розриву. Зазор між посадковим місцем, оправкою та діаметром отвору кола повинен становити 0,3...0,5 мм; відхилення від перпендикулярності торців кола до осі не повинно перевищувати 0,15 мм (на периферії кола діаметром 500...600 мм), що досягається проточуванням торців кола, витримуючи розміри А, В, С і D. Між колом і фланцем потрібно ставити картонні промаслені прокладки товщиною 4 до 1 мм; при закріпленні кіл на планшайбі за допомогою фланців необхідно, щоб останні були точно зосереджені. Щоб уникнути перекосу фланців і руйнування кола при складанні його на планшайбі гайки 3 слід затягувати по черзі (через 180° з протилежних сторін).

Випробування на міцність. Перед роботою на верстаті кола випробовують на міцність пробним обертанням на підвищеній швидкості. Для цього випускають спеціальні верстати, що забезпечують швидкості кола в 1,5 рази вищі за експлуатаційну. Випробування слід проводити з витримкою часу на заданій випробувальній швидкості. Режим тестування автоматизований. Управління здійснюють із пульта. Коло випробовують за заданою програмою – розгін, витримка на випробувальній швидкості та гальмування до повної зупинки. Частоту обертання регулюють безступінчасто. Випробувальні стенди оснащують підйомно-настановними пристроями. Коло надягають на фланці, при цьому необхідно звернути увагу на те, щоб зазор між внутрішнім отвором кола і посадочними діаметрами фланців був рівномірним по всьому колу.

Балансування кіл. Для забезпечення шліфування заготовок з високою точністюі без вібрації кола у зборі з планшайбою мають бути збалансовані. При роботі неврівноваженим колом оброблена поверхня виходить гранчастою, хвилястою, а опори шпинделя при цьому швидко зношуються. Причинами неврівноваженості кола можуть бути нерівномірний розподіл маси в тілі кола, ексцентричне розташування посадкового отвору по відношенню до зовнішньої поверхні кола, непаралельність і неперпендикулярність торців, нерівномірне просочування кола СОЖ, неправильний монтаж - неконцентричне встановлення кола.



При неврівноваженому колі з'являється відцентрова сила, що викликає вібрації. При швидкісному шліфуванні небезпека розриву кола від зусиль різання зменшується, але зростає небезпека розриву відцентрової сили.

Коло балансують поза шліфувальним верстатом на балансувальних стендах. Коло, змонтоване на оправці, встановлюють на опори - циліндричні валики або диски (рис. 9.17). Обом пристроям (рис. 9.17, а, б) властивий загальний недолік- Великий момент тертя, що знижує точність балансування. Використання принципу «повітряної подушки» дозволило створити раціональну конструкціюпристрої для статичного балансування (рис. 9.18). Перевага пристрою на « повітряній подушці» У тому, що оправка з колом легко повертається під впливом невеликого моменту сил. Щоб вивести зі стану спокою оправку з колом, встановлену на циліндричних валиках, потрібен момент у 7 разів більший, а при дисках - у 40 разів більший.

На шпинделі верстата кола закріплюють за допомогою планшайби, в кінцевих виточках яких розміщуються грузики - сегменти для балансування кіл. Балансування здійснюють зміною положення трьох вантажів у кільцевій виточці фланця шліфувального кола. Неврівноважене коло важчою частиною повернеться вниз. Переміщуючи в планшайбі грузики, домагаються, щоб коло у будь-якому положенні на опорах залишалося нерухомим. У міру зношування кола балансування його може порушитися внаслідок нерівномірного розподілу маси в тілі кола, тому доцільно проводити повторне балансування кола. Для цього рекомендується прокрутити коло на робочій швидкості протягом 1...2 хв, вимкнувши охолодження, щоб рідина не накопичувалася в порах нижньої частини кола і не порушувала балансування.

У відповідальніших випадках застосовують балансувальні ваги. При ретельному виготовленні деталей терезів точність врівноваження може бути доведена до величини залишкового зміщення центру ваги 5 мкм. Середня тривалістьбалансування 15...20 хв. Балансувальні ваги призначені для балансування шліфувальних кругів діаметром від 200 до 600 мм. Знаходять застосування також пристрої для балансування кіл безпосередньо на шліфувальному верстаті.

Якщо центр тяжкості кола збігається з віссю обертання, то коло збалансоване і може надійно працювати на високих окружних швидкостях. Неврівноваженість кіл виникає через їх неправильної форми; розташування посадкового отвору з ексцентриситетом щодо перифе-
дії кола; неоднакової щільності матеріалу та ін. Кола балансують на спеціальних стендах (рис. 13.53 а). Як опори використовують призми, диски і циліндричні валики. Коло встановлюють на оправлення та розміщують на валиках. Врівноваження виконують двома сегментами (рис. 13.53 б) шляхом їх переміщення по пазу фланця з торцевої сторони. За відсутності врівноваженості важка частина кола опускається донизу. Переміщуючи сегменти, знову перевіряють ступінь урівноваженості кола до тих пір, поки коло в будь-якому його положенні на опорах перебуватиме у спокої. Потрібно балансувати всі кола діаметром більше 100 мм. Перед балансуванням коло потрібно оглянути, щоб переконатися у відсутності тріщин. Кола можна балансувати безпосередньо на шліфувальному верстаті за допомогою спеціальних механізмів.
13.34. АКТИВНИЙ КОНТРОЛЬ ПРИ ШЛІФУВАННІ
Шліфування, як правило, завершує технологічний процеста розміри виробів остаточні. Значна частина часу робочого циклу на автоматизованих шліфувальних верстатах (до 30% допоміжного часу) витрачається на вимірювання заготовок, що шліфуються. Тому використовують автоматизацію контролю розмірів, що значно підвищує продуктивність шліфування.
Верстати забезпечують системами активного контролю (рис. 13.54). При активному контролі дійсний розмір заготовки до обробки (або розміри заготовки, що обробляється) порівнюється із заданим розміром. Пристрої, що здійснюють та виробляють таке порівняння та відповідний сигнал вимірювальної інформації, називають приладами активного контролю. Ці прилади працюють методом прямого чи непрямого виміру. При прямому вимірі чутливий елемент приладу контактує з оброблюваної поверх-

Повністю заготівлі, при непрямому - не контактує. Прилади бувають механічні, електроконтактні, пневматичні, індуктивні та ін.
Кошти активного контролю містять: вимірювальний прилад; вимірювальне оснащення; командний пристрій; підсилювач командних сигналів; пристрої сигналізації; джерела живлення. Вимірювальний прилад видає інформацію як показників. Командний пристрій перетворює вимірювальну інформацію на дискретні сигнали - команди
для автоматичного керуванняобробкою. Вимірювальне оснащення - це важільні механізми, призми і т. д. Підсилювач командних сигналів посилює електричні сигнали вимірювальних приладів. Пристрої сигналізації дають інформацію про виконання команд. Залежно від умов виробництва використовують спрощені схеми активного контролю, у яких застосовують лише деякі із зазначених елементів.
Для активного контролю використовують різні вимірювальні прилади (індикатори; пневматичні; індуктивні тощо). На рис. 13.55 наведено схеми вимірювальних засобівз механічним (рис. 13.55, а) та пневматичним (рис. 13.55,6) приладами. Вимірювальний прилад нерухомо пов'язаний з вимірювальною оснасткою 1. Інформація про розмір заготовки видається за шкалою приладу 2. Управління обробкою здійснюється вручну. Вимірювальне оснащення1 (рис. 13.55,6) здійснює безконтактні вимірювання за допомогою пневмодатчика. Вимірювальна інформація видається за шкалою приладом 2 і за допомогою командного пристрою 3 та підсилювача 4 передається до виконавчим органамверстата, які здійснюють необхідні рухи. Виконання командних сигналів контролюється блоком 5.
На рис. 13.56 а показано одноконтактне вимірювальне


Пристрій для вимірювання радіусу R заготовки 1, встановленої в центрах круглошліфувального верстата, за допомогою відлікового пристрою 2. Триконтактне вимірювальний пристрійзі скобою 8 для вимірювання діаметрального розміру D заготовки 2 тому ж верстаті показано на рис. 13.56, б. Скоба 8 самовстановлюється на поверхні заготовки 2 за допомогою наконечників 1, 9, які постійно підтискаються важільною системою з шарнірами 4, 6 під дією вантажу 3 (або пружини). Наконечники 1, 5 є вимірювальними елементами, а на-

Кінечник 9 – базовим елементом. Стрижень 5 може переміщатися щодо скоби 8. Розмір переміщення сприймається отсчетным пристроєм 7.
На рис. 13.57 показано пристрій для вимірювання діаметра - отвори у заготовці при шліфуванні на внутрішньошліфувальному верстаті. Вимірювальні наконечники 7, 8, закріплені на важелях 1, 2 за допомогою пружини 3, стикаються з оброблюваною поверхнею 6. Важелі розташовані на шарнірах 9, 10. На шарнірній опорі 11 важеля 1 встановлений важіль 4, який підсумовує переміщення обох наконечників1 вимірювального приладу 5.

Схема підналагоджувальної системи безцентрово-шліфувального верстата показана на рис. 13.58. Деталь /, оброблена на верстаті, переноситься транспортним пристроєм на позицію 2 де вимірюється перетворювачем 3. Коли контрольований розмір виходить за межі встановленого поля допуску, перетворювач 3 видає сигнал - команду на виконавчий пристрій 4 (електромагніт з храповим механізмом).
При включенні електромагніту храпове колесо повертається і переміщає через гвинтовий механізм шліфувальну бабку на величину, що відповідає налагоджувальному імпульсу (1-2 мкм).
Схема підналагоджувальної системи для двошпиндельного плоскошліфувального верстата показано на рис. 13.59. При обертанні круглого столу 10 заготовки 2 подаються під вимірювальний пристрій 3, наконечник якого контактує з обробленою поверхнею. При зносі кола/висота заготовок, що шліфуються, зростає.
Коли розмір заготовок стає рівним підналагоджувальному розміру, пристрій 3 спрацьовує і видає сигнал (команду на підналагодження), який надходить у підсилювач 4 і далі в пускач, включає електродвигун 5, від якого через редуктор 6, конічну передачу 7 і гвинт 8 переміщення передається шліфувальній бабці 9. Остання здійснює малі підналагоджувальні переміщення.
Для контролю та вимірювання оброблених поверхонь застосовуються різні універсальні контрольно-вимірювальні засоби: штангенциркулі, мікрометри, скоби, калібри тощо.