/
Text
С.М.ТУЛЫ1А
ЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
РАБОТЫ
ВЫСШАЯ ШКОЛА*1965
6П4.67
Т82
В книге изложены основы шлифования различных видов
резьб. Рассмотрены устройство и работа отечественных резь-
бошлифовальных станков и приспособлений к ним. Приведе-
ны сведения о резьбошлифовальных кругах и методах изме-
рения резьбы. Освещены вопросы техники безопасности и ги-
гиены труда при резьбошлифовальных работах.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для
подготовки резьбошлифовщиков в городских профессиональ-
но-технических училищах и может быть использована рабочи-
ми-резьбошлифовщиками для повышения квалификации.
Отзывы о книге просим направлять по адресу: Москва,
И-51, Неглинная ул., 29] 14, издательство «Высшая школа».
ПРЕДИСЛОВИЕ
Резьбошлифование как технологический метод изготовления
резьбы на резьбошлифовальных станках было применено в на-
чале двадцатых годов нашего столетия.
За последние двадцать пять лет в связи с развитием точного
машиностроения и приборостроения, которое невозможно без из-
готовления деталей, имеющих точную резьбу, процесс изготовле-
ния резьбы на резьбошлифовальных станках находит все боль-
шее применение. До 1935 г. резьбошлифовальные станки в мире
изготовляли только четыре станкостроительных завода, сейчас
их насчитывается значительно больше. В 1945 г. в нашей стране
освоен серийный выпуск резьбошлифовальных станков отечест-
венного производства. В настоящее время Московский завод ко-
ординатно-расточных станков выпускает резьбошлифовальные
станки различных моделей: универсальные, специальные и полу-
автоматические. Выпускаемые заводом станки, конструкции кото-
рых описаны в данном учебном пособии, находятся на уровне со-
временных моделей выпускаемых резьбошлифовальных станков
и обеспечивают возможность изготовления резьбы согласно тех-
ническим условиям и ГОСТ на резьбовые детали и инструмент.
Резьбошлифовальные станки являются одними из наиболее
точных металлорежущих станков, и изучение конструкций этих
станков и современных методов шлифования резьбы представля-
ет широкий интерес.
Освоение технологии изготовления деталей на современных
резьбошлифовальных станках и приемов работы на них и яв-
ляется целью изучения курса специальной технологии резьбо-
3
шлифования в городских профессионально-технических учили-
щах.
За время обучения учащиеся получают общие и специальные
сведения о резьбошлифовании, его применении в современном
машиностроении, принципах действия и наиболее рациональных
способах использования резьбошлифовальных станков, различ-
ных технологических устройствах и методах измерения резьбы;
изучают основные принципы резания металлов (применительные
к резьбошлифованию) и современные режимы резания, совре-
менное использование универсальных и специальных приспособ-
лений; технологические процессы и наиболее целесообразные
приемы и методы выполнения резьбошлифовальных работ.
При изучении курса специальной технологии учащийся полу-
чит необходимые сведения о технике безопасности, производст-
венной санитарии и гигиене труда, об основных вопросах эконо-
мики, организации и планирования производства.
Настоящее учебное пособие написано по учебной программе
для подготовки в городских профессионально-технических учили-
щах резьбошлифовщиков, оно содержит комплекс вопросов, изу-
чение которых поможет учащимся в освоении профессии резьбо-
шлифовщика и самостоятельном выполнении работ 3—4-го раз-
ряда на резьбошлифовальных станках.
ГЛАВА I
Гигиена труда,
ПРОМЫШЛЕННАЯ САНИТАРИЯ И ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РЁЗЬБОШЛИФОВАНИИ
§ 1. САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ
ТРАВМАТИЗМ
Под охраной труда следует понимать комплекс технических,
санитарно-гигиенических и правовых мероприятий, направлен-
ных на создание безопасных и здоровых условий труда. Эти ме-
роприятия проводятся у нас в стране на основании действующе-
го трудового законодательства и являются обязательными для
всех руководителей организаций.
К санитарно-гигиеническим мероприятиям относятся: прове-
дение производственной гимнастики, правильное чередование
труда с отдыхом, соблюдение чистоты на рабочем месте, созда-
ние нормального освещения и т. п.
Освещение. Осветительные установки должны обеспечивать
хорошее, равномерное освещение рабочих мест и проходов. Нор-
мальное освещение создает благоприятные условия для труда
рабочего, сохраняет его зрение и снижает случаи травматизма.
В современных цехах применяется естественное освещение —
от боковых оконных проемов и от световых фонарей на крыше
(при ширине помещения более 12 м). Искусственное освещение
цеха и рабочего места должно быть равномерным. При работах,
требующих большой точности, например при резьбошлифовании,
помимо общего освещения, применяют лампы местного освеще-
ния, питаемые токами низкого напряжения 12 или 36 в.
Рабочая зона резьбошлифовальных станков должна быть
освещена сзади, слева и сверху от рабочего. Менее желателен
свет справа н ни в коем случае недопустим направленный прямо в
глаза. При местном освещении, во избежание раздражения глаз
рабочего, на всех лампочках должны быть хорошие отражатели.
Стекла оконных проемов, световых фонарей и электрические
лампочки необходимо содержать в чистоте. Запыленные, гряз-
ные стекла задерживают больше половины солнечного света
5
и покрытые пылью электрические светильники значительно
меньше освещают помещение.
Вентиляция. Чистый воздух в рабочем помещении способст-
вует сохранению здоровья и повышению производительности
труда. Температура зимой в механических цехах должна быть
16—20°, а в отделениях с высокоточным оборудованием 19—
21°С.
Летом и зимой цехи и производственные мастерские необхо-
димо хорошо проветривать. Самая лучшая вентиляция в механи-
ческих цехах естественная: через световые фонари в крыше или
через открывающиеся части окон. Для большей циркуляции воз-
духа применяют искусственную приточно-вытяжную вентиляцию.
Для поддержания в цехах и отделениях температуры
19—21° С применяют термоконстантные установки с автоматиче-
ским управлением, которые обеспечивают не только постоян-
ство температуры, но и определенную чистоту и влажность воз-
духа.
Чистота на рабочем месте. Рабочим местом называется часть
производственной площади, где выполняются отдельные опера-
ции по изготовлению продукции или обслуживанию процесса
производства. Рабочее место оснащено соответствующим обору-
дованием, инструментом и приспособлениями, при помощи кото-
рых выполняется отдельная операция или комплекс операций.
На нем может работать один рабочий либо группа или бригада
рабочих. На рабочем месте не должно быть ничего лишнего.
Каждая вещь должна иметь свое определенное место.
Рабочий должен следить за чистотой и порядком на рабочем
месте, так как от этого зависит производительность труда и безо-
пасность работы.
Необходимо следить, чтобы масло не вытекало из бака, сма-
зочных устройств и соединений. От разлитого масла и охлажда-
ющей жидкости пол становится скользким, вследствие чего мож-
но поскользнуться и получить травму. Пол не должен иметь вы-
боин и неровностей. Проходы между станками должны быть до-
статочно свободными.
Личная гигиена рабочего. Личная гигиена имеет значение для
здоровья рабочего. Сохранение правильного рабочего положе-
ния предотвращает появление сутулости. Правильное рабочее
положение обеспечивается правильной установкой станка на
фундаменте и подбором соответствующей высоты подставки, в
зависимости от роста рабочего и местонахождения рукояток уп-
равления станком. Рабочий и учащийся вовремя работы на стан-
ке не должны длительное время находиться в частично согну-
том состоянии.
Необходимо чередовать труд с отдыхом в течение рабочего
дня. Для восстановления сил и предупреждения быстрой утом-
6
ляемости рекомендуется систематически заниматься производст-
венной гимнастикой, а по утрам делать зарядку.
Во время работы со смазочно-охлаждающими жидкостями ли-
цо и руки покрываются маслом. Поэтому рекомендуется во вре-
мя обеденного перерыва, перед принятием пищи и после рабоче-
го дня мыть руки и лицо теплой водой с мылом.
После окончания работы следует регулярно принимать душ.
Каждый работающий на станке обязан иметь чистую и удобную
для работы спецодежду, которую следует регулярно отдавать в
стирку. Для хранения спецодежды необходимо иметь специаль-
ные шкафы на рабочем месте или в цеховой раздевалке.
Профессиональные заболевания и промышленный травма-
тизм. При работе на металлорежущих станках на организм ра-
бочего вредное воздействие оказывают смазочно-охлаждающие
жидкости, а при работе на шлифовальных станках—.абразивная
пыль.
Входящие в состав охлаждающих жидкостей минеральные
нефтяные масла, веретенное, машинное, фрезол, сульфофрезол и
др. и приготовляемые на их основе 3—10%-ные водные раство-
ры эмульсолов или эмульсий при соприкосновении с кожей вызы-
вают поражение кожного покрова (так называемые масляные
угри).
Заболевание кожного покрова пальцев и кисти наблюдается
также и при работе с 1,5—2%-ными растворами кальцинирован-
ной соды. Смазочно-охлаждающие нефтяные масла и их водные
смеси-эмульсии оказывают раздражающее действие также на
слизистые оболочки верхних дыхательных путей.
При обработке металлов резанием на шлифовальных станках
абразивными кругами в воздухе образуется мелкодисперсная
минерально-металлическая пыль. Количество пыли различно в
зависимости от состава шлифовальных кругов, характера обра-
батываемого металла, способа обработки (сухого или мокрого),
конструкции пылеотсасывающих устройств и др.
При применении влажных способов шлифования и при хоро-
шем укрытии абразивных кругов с использованием козырьков у
кожуха запыленность воздуха значительно снижается.
Применяемые для изготовления шлифовальных кругов абра-
зивные материалы состоят обычно из электрокорунда и карбо-
рунда— карбида кремния и содержат лишь незначительные ко-
личества свободной кремниевой кислоты в шлифовальной лыли;
заболеваемость шлифовщиков, работающих на таких шлифо-
вальных кругах, незначительна.
Основным оздоровительным мероприятием в профилактике
кожных поражений при работах со смазочно-охлаждающими
жидкостями является оборудование станков щитками-экранами
и другими приспособлениями, предохраняющими от разбрызги-
7
вания смазочно-охлаждающих жидкостей и облегчающими их
стекание с обрабатываемых деталей и частей станка.
Приготовление масел, и особенно водных эмульсий, и подачу
их к станкам следует механизировать, а сами смазочно-охлаж-
дающие жидкости (особенно масла) периодически, не реже одно-
го раза в месяц, очищать от всякого рода примесей — частиц ме-
талла, песка и др. при помощи магнитных сепараторов, центри-
фуг и пр. Минеральные масла следует заменять их водными
эмульсиями.
При шлифовальных работах основные гигиенические меро-
приятия должны быть направлены на борьбу с пылью и глазным
травматизмом.
Пылеотсасывающая вентиляция и применение мокрого спо-
соба работы уменьшают запыленность. При устройстве пылеот-
сасывающей вентиляции необходимо обратить внимание на то,
чтобы укрытие шлифовального круга было герметично, не пре-
пятствовало работе, легко снималось и устанавливалось при сме-
не круга. Шлифовальные станки, образующие масляные и керо-
синовые туманы, следует оборудовать местной вытяжной венти-
ляцией.
Основным мероприятием для защиты от глазного травматиз-
ма является установка экранов и щитков на станках и ношение
корригирующих очков.
§ 2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Каждый поступающий на завод рабочий должен пройти пер-
вичный инструктаж по технике безопасности у инженера по тех-
нике безопасности и мастера производственного участка.
Рабочему объясняют правила поведения в различных цехах,
на территории завода и участка, значение звуковой и световой
сигнализации, предупредительных надписей и т. д. Он знакомит-
ся с инструкциями по безопасным приемам работы, с мероприя-
тиями, предупреждающими травматизм (ограждение опасных
мест, применение защитных устройств и т. д.), с правилами на-
хождения вблизи конвейера, транспортных путей, подъемных
устройств, электрических линий и силовых установок.
Техника безопасности при резьбошлифовании имеет свои осо-
бенности, вызванные применением абразивного инструмента для
шлифования резьбы.
Абразивный инструмент весьма хрупкий, поэтому до установ-
ки его на планшайбу необходимо убедиться в его пригодности и
наличии клейма о проверке его в специальной камере. Скорость
резания абразивного инструмента не должна превышать указан-
ной в технической характеристике круга.
Для безопасной работы резьбошлифовщик должен:
8
1. Во время работы шлифовального круга, а также при прав-
ке его не находиться в плоскости вращения круга.
2. Знать допустимую скорость шлифовального круга и не пре-
вышать ее. Знать свойства абразивного круга и бережно обра-
щаться с ним.
3. Знать устройство всех механизмов станка, чтобы своевре-
менно устранить малейшие неполадки в его работе.
4. Строго соблюдать установленные режимы работы, обеспе-
чивающие соблюдение правил техники безопасности.
5. Править профиль круга только с применением правильных
приспособлений, гарантирующих безопасность рабочего. В про-
цессе правки абразивный круг омывать смазочно-охлаждающей
жидкостью, чтобы предохранить глаза от попадания отлетающих
частиц абразивного материала.
Чтобы предохранить рабочего от увечья, шлифовальный круг
закрывают стальным кожухом, в передней части которого имеет-
ся специальный вырез. Во избежание несчастного случая при раз-
рыве шлифовального круга запрещается приступать к работе без
защитного кожуха.
При установке нового шлифовального круга на станок
необходимо его «обкатать» на рабочих оборотах в течение
5—10 мин, только после этого можно приступать к правке его и
работе.
Абразивные круги необходимо хранить только в вертикаль-
ном положении.
§ 3. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ
Для оказания первой помощи и самопомощи в каждом цехе
находится аптечка с набором перевязочного материала и необхо-
димыми медикаментами (йод, нашатырный спирт, валериановые
капли и т. д.). Для транспортирования пострадавшего (в случае
тяжелого ранения) в цехе имеются носилки.
Носилки и аптечка должны находиться на видном месте и
доступ к ним должен быть свободным.
Основное внимание при оказании первой помощи необходи-
мо обращать на быстроту действий. Особенно это важно при по-
ражении человека электрическим током, когда растерянность или
неумелые действия могут повлечь за собой гибель пострадав-
шего.
Поражение электрическим током происходит обычно из-за не-
исправности электрооборудования и вследствие неосторожности
самого рабочего. Каждому работающему на станке необходимо
помнить, что для исправления повреждения электрооборудования
станка необходимо позвать дежурного электромонтера. Для бе-
зопасной работы станок необходимо подсоединить к заземлению.
Заземляют станки при помощи металлического стержня сечением
9
8—10 мм, закрепленного по периметру стен цеха и соединенного
сваркой с листом железа, зарытого в землю на глубине 2,5—3 м.
Если электрический ток при неисправном электрооборудова-
нии попадет на части станка, то он «пройдет» по металлическо-
му стержню в землю и не будет опасным для работающего за
станком. Все электродвигатели, находящиеся на станке, должны
быть также заземлены. Заземление электродвигателей необходи-
мо во избежание воздействия на рабочего статического электри-
чества, возникающего в ременных передачах станка.
Степень поражения электрическим током зависит от величи-
ны силы тока и влажности помещения. Безопасным для организ-
ма человека считается электрический ток силой до 1 ма (милли-
ампера) и напряжением 10—12 в. В заводских же установках
применяют электрический ток напряжением 380—220 в.
Необходимо строго соблюдать инструкции по пуску и останов-
ке электродвигателей станка. Пуск и остановку электродвигате-
ля производят рубильником, кнопочным пускателем и другими
приборами, неосторожное обращение с которыми при их неис-
правности может вызвать поражение электрическим током.
Первая помощь при поражении электрическим током заклю-
чается в немедленном освобождении пострадавшего от действия
тока, так как, пока потерпевший находится под воздействием
электрического тока, прикосновение к нему без изоляции опасно.
Если нет возможности отключить ток, то оказывающий помощь
должен надеть резиновые перчатки и калоши, которые предохра-
няют человека от воздействия электрического тока напряжением
до 500 в.
Если пострадавший находится без сознания, то нужно приме-
нить искусственное дыхание. Прекращение дыхания при пора-
жении электрическим током часто бывает временным и промед-
ление более двух минут может привести к смерти пострадавшего.
До применения искусственного дыхания следует освободить по-
страдавшего от частей одежды, стесняющих дыхание. В помеще-
нии, где находится пострадавший, необходимо поддерживать
циркуляцию свежего воздуха.
ГЛАВА I)
Элементарные сведения о резьбошлифовании
§ 1. ПОНЯТИЕ О ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
Обработка металлов резанием является одним из наиболее
распространенных видов обработки деталей машин. При меха-
нической обработке резанием на металлорежущих станках изме-
нение геометрической формы, получение заданных чертежом раз-
меров и чистоты обработанной
поверхности у детали происхо-
дит путем снятия с заготовки
технологического припуска ре-
жущим инструментом. Для вы-
полнения различных видов об-
работки применяют разнооб-
разный режущий инструмент,
имеющий различную конструк-
цию и назначение (резцы, свер-
Рис. 1. Токарный резец
ла, зенкеры, развертки, метчи-
ки, шлифовальные круги и т. д.). Режущие инструменты можно
разделить на две основные группы — однолезвийные и много-
лезвийные. Представителем первой группы является резец
(рис. 1); развертка, метчики, фреза и т. д. относятся к многолез-
вийным инструментам. У многолезвийных инструментов каждое
лезвие работает самостоятельно как однолезвийный инструмент.
Шлифовальный круг, в отличие от резца и других металлических
инструментов, имеет несплошную режущую кромку, так как ре-
жущие зерна шлифовального круга расположены на некотором
расстоянии друг от друга. Работу любого лезвия режущего ин-
струмента можно рассматривать как работу клина. Как наибо-
лее типовой пример обработки металлов резанием разберем ра-
боту резца.
По форме режущая часть резца представляет остро заточен-
ный клин.
Под влиянием приложенной силы передняя поверхность рез-
ца сжимает слой обрабатываемого материала и, преодолев внут-
11
ренние силы сцепления частиц материала между собой, надла-
мывает кусочек его и отводит по наклону передней поверхности
вверх. Этот кусочек принято называть элементом стружки. Ре-
зец, продвигаясь дальше под действием приложенной силы, бу-
Рис. 2. Схема процесса резания:
а — стружка скалывания, б —сливная стружка, в — стружка надлома
дет продолжать обрабатывать поверхность и срезать слой ме-
талла в виде стружки (рис. 2)«
Острый угол, образуемый
Рис. 3. Фреза
сторонами клина, называется уг-
лом заострения и обозначается
греческой буквой р (бета).
Чем меньше угол заострения
(инструмент острее), тем легче
проникать резцу в материал, и,
наоборот, чем больше угол за-
острения р, тем большую силу
необходимо приложить к резцу
для резания металла.
Резание металла фрезой
происходит следующим обра-
зом. При вращении и соответ-
ствующей подаче фреза вре-
зается в надвигающуюся на нее заготовку и срезает каждым зу-
бом с ее поверхности стружку. За один проход фреза снимает с
обрабатываемой поверхности заданный слой металла (рис. 3).
Так как шлифовальный круг состоит из связанных между собой
абразивных зерен, при помощи которых происходит резание ме-
талла, а каждое абразивное зерно мы можем рассматривать как
отдельный резец или отдельную режущую кромку инструмента,
то все вышесказанное о работе резца и фрезы мы можем приме-
нить к работе шлифовального круга вообще, а в частности к кру-
гам, примен.ьемым при шлифовании различных резьб.
Резьбошлифование является одним из видов обработ-
ки металлов резанием, которое осуществляется на резьбошлифо-
12
вальных станках при помощи режущего инструмента — абразив-
ных кругов—и дает возможность наиболее точно изготовлять
различные виды резьб на деталях машин (рис. 4).
Рис. 4. Различные виды резьбовых
деталей
§ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБАХ И ИХ ПРИМЕНЕНИИ
В современном машиностроении широко распространены раз-
личные резьбовые соединения — крепежные и применяемые для
передачи движения.
Основными элементами резьбового соедине-
ния являются винт и гайка. Образование резьбы, представляю-
щей собой винтовую линию, можно представить себе как резуль-
тат навертывания прямоугольного треугольника АСВ на цилиндр
(рис. 5).
Если катет АС приложить к поверхности цилиндра, а катетом
ВС обогнуть поверхность цилиндра, то гипотенуза АВ и будет
13
представлять винтовую линию. Катет ВС представляет развер-
нутую окружность цилиндра, а катет АС — шаг резьбы.
Перемещая по винтовой линии (гипотенуза АВ) плоские фи-
гуры (треугольник, квадрат, трапецию и др.) так, чтобы плос-
кость их проходила через осевую плоскость цилиндра, получим
резьбу с различным профилем.
Резьбы бывают наружные и внутренние. В зависи-
мости от направления подъема витка резьбы разделяют на
правые и левые.
У правых резьб направление угла подъема витка слева напра-
во, если смотреть в торец детали. Навертывают гайку на резьбу
Рис. 5. Образование винтовой поверхности
болта в этом случае по часовой стрелке. У левых резьб направ-
ление угла подъема витка справа налево и навертывают гайку на
резьбу болта против часовой стрелки. Наиболее распространена
правая резьба.
У резьбы основными элементами являются: наружный диа-
метр d, средний диаметр d2, рабочая глубина профиля t2 (рис.
7), внутренний диаметр t/ьугол профиля а, шаг резьбы S и угол
подъема винтовой линии ср (рис. 5).
В промышленности применяют резьбы одно- и многозаход-
ные. В многозаходной резьбе различают шаг и ход резьбы.
Ходом резьбы называется расстояние, на которое переме-
щается болт или гайка за один оборот.
Шагом резьбы в осевой плоскости называется расстояние ме-
жду двумя одноименными точками соседних профилей, измерен-
ное в осевой плоскости резьбы.
Расстояние между двумя одноименными точками соседних
профилей, измеренное в нормальной плоскости, т. е. в плоскости,
перпендикулярной направлению угла подъема витка резьбы, на-
зывают шагом резьбы в нормальной плоскости.
14
Угол подъема винтовой линии резьбы (см. рис. 5) определя-
ют по формуле
S
tg? = .
где ср —угол подъема витка резьбы, град*;
S — шаг резьбы, мм;
dz — средний диаметр резьбы, мм.
Для определения угла подъема в многозаходной резьбе эта
формула примет вид:
где Т — ход резьбы, мм, равный произведению шага резьбы
на число ее заходов;
* С 1 января 1963 г. введен ГОСТ 9867—61, которым устанавливается
применение в СССР Международной системы единиц — СИ.
Система единиц СИ предусматривает установление единообразия в еди-
ницах измерения и содержит шесть основных единиц и две дополнительные.
Эта система охватывает измерение всевозможных величин: механических,
тепловых, электрических, магнитных, световых, акустических.
Основными единицами установлены: метр (л) — для измерения длины;
килограмм (кг) — для измерения массы; секунда (сек) — для измерения вре-
мени; градус Кельвина (°К) — для измерения температуры; ампер (а) — для
измерения силы электрического тока; свеча (св) — для измерения силы све-
та. Дополнительными единицами установлены: радиан (рад) — для измерения
плоских углов и стерадиан (стер) — для измерения телесных углов.
В системе единиц СИ нагрузка, сила резания и т. д. измеряются в ньюто-
нах. Ньютон (н) — это сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение, рав-
ное 1 м.[сек (1 кГ=9,80665н).
Давление, прочность на растяжение, твердость и т. д. измеряются в ныо-
(н
м
Единица измерения работы любой машины, в том числе и резьбошлифо-
вального станка, измеряется н джоулях, а мощность — в ваттах. Джоуль —
это работа, совершаемая силой в 1н при перемещении точки ее приложения
по направлению действия силы на расстояние 1 м (1 кГм.=9,80665 дж).
Для измерения плоского угла, в том числе угла резания и др., принят ра-
диан. Радиан (рад.) — это угол между двумя радиусами круга, вырезаю-
щий по его окружности дугу, длина которой равна радиусу (1 рад=57°17'
44,8").
Для измерения температуры в системе СИ принята термодинамическая
шкала Кельвина, в которой для температуры тройной точки воды установле-
но значение 273,16° К (по Цельсию -4-0,01° С). Под тройной точкой воды подра-
зумевают точку равновесия воды в твердой, жидкой н газообразной формах.
По этой шкале нулевым значением температуры является абсолютный нуль
(—273° С). Температуру по Цельсию обозначают t, а по Кельвину Т. Переход
от одной температурной шкалы к другой следующий: T=t 4-273,15°; t=T —
—273,15°.
По новой системе СИ во всех случаях, когда речь идет о количестве ве-
щества, например расходе металла на изготовление детали, изделия, станка
и т. п„ следует употреблять термин масса, например масса станка 3210 кг
и т. д. Термин вес следует применять только в тех случаях, когда речь
идет о действии силы тяжести.
15
S— шаг резьбы, мм\
а — число заходов;
J-2— средний диаметр, мм.
Треугольные резьбы подразделяются на метрические и дюй-
мовые.
Эти резьбы применяют при изготовлении:
1) резьбовых деталей, входящих в узлы машин, станков и
других механизмов (рис. 6, а);
2) резьбового режущего инструмента (рис. 6, б);
3) резьбового измерительного инструмента (рис. 6, в).
Метрическая резьба является основным видом резь-
бы и характеризуется углом профиля а = 60° и шагом, измеряе-
мым в миллиметрах (рис. 7, а).
Стандарт метрической резьбы (ГОСТ 9150—59) предусма-
тривает резьбы с нормальным шагом для диаметров 1—68 мм
и резьбы с мелким шагом для диаметра 1—600 мм. Шаг резьбы
у метрических резьб установлен ГОСТ 8724—58 0,2—6 мм.
На чертежах основную метрическую резьбу обозначают бук-
вой М и размером наружного номинального диаметра, например
М10, М20 и т. д., где М означает, что резьба метрическая основ-
ная и, следовательно, имеет нормальный шаг; цифры 10, 20 ука-
зывают величину размера наружного диаметра в миллиметрах.
Метрическую резьбу с мелким шагом обозначают буквой М,
величиной наружного диаметра и шагом через знак умноже-
ния X, например M20xl,5; М36Х2 и т. д.
К числу основных крепежных резьб относится также дюймо-
вая резьба (ОСТ НКТП 1260), показанная на рис. 7, б, где бук-
вой to обозначена высота исходной треугольной резьбы, а буквой
(г— высота плоскосрезанного теоретического профиля, равная
полуразности наружного и внутреннего диаметров. Вершину вит-
ка резьбы и впадины у внутреннего диаметра выполняют с за
круглением по радиусу или плоскосрезанными.
Дюймовая резьба характеризуется углом профиля
a = 55J и наружным диаметром, выраженным в дюймах*.
Шаг резьбы S в дюймовой системе выражен числом ниток
(витков) на длине, равной одному погонному дюйму.
Например, шаг резьбы S = 12 ниток на 1". Это значит, что
на длине 1 дюйма расположено 12 ниток (витков). При переводе
дюймового обозначения шага резьбы в миллиметровое, зная, что
1 дюйм = 25,4 мм, получим:
25,4
О - ,
п
где п — число ниток на один дюйм.
Дюйм (1") —единица меры длины, равная 25,4 мм.
16
Рис. 6. Детали с остроугольной цилиндрической резьбой :
а - шпилька, б - метчик, в - калибр
° ~ метрической.
б~
Дюймовой, а ' ^Р°Фили резьб-
ной, Ре1°У£ольвой,
• е~ круглой
г —
трапецеидальной,
9~ упор-
18
Для нашего .примера
s = 25J==2 116 мм
12
К разновидности дюймовых резьб относится широко применя-
емая в промышленности трубная резьба. Ее применяют
главным образом для соединения масловодонроводов, арматуры
и т. д.
Наружный диаметр трубной резьбы больше номинального
внутреннего диаметра трубы на удвоенную толщину стенок тру-
бы, так как обозначение резьбы условно отнесено к внутреннему
диаметру трубы. Угол профиля резьбы выполняется а = 55°, а
шаг резьбы характеризуется числом ниток на длине в 1 дюйм.
Зазоры по наружному и внутреннему диаметрам, необходи-
мые для размещения уплотнителей, обеспечиваются соответству-
ющим расположением полей допусков на эти диаметры.
Для передачи движения применяют резьбы с прямоугольным,
трапецеидальным и другими специальными профилями.
Прямоугольная резьба (ленточная) имеет профиль
в виде квадрата (рис. 7, в). Ввиду сложности изготовления, осо-
бенно на закаленных заготовках, прямоугольная резьба имеет
ограниченное применение в промышленности.
У трапецеидальных резьб профиль витка имеет
форму равнобокой трапеции, чаще всего с углом профиля
а = 30°. Шаг резьбы измеряется обычно в миллиметрах
(рис. 7, г). Основные параметры трапецеидальных резьб приве-
дены в ГОСТ 9484—60.
Наряду с нормальными резьбами имеются резьбовые соеди-
нения со специальным профилем, применяемые для выполнения
специфических работ (резьбы упорные, круглые, радиусные, ко-
нические).
Упорная резьба применяется на деталях в механизмах
с большим односторонним давлением (гидравлические, винто-
вые прессы и др.)
Профиль упорной резьбы выполнен в виде разнобокой трапе-
ции, одна сторона которой имеет угол 30°, а другая — угол про-
филя 3° (рис. 7, д').
Шаг резьбы выполняется аналогично метрическим резьбам —
в миллиметрах.
В часовой промышленности и приборостроении применяют ме-
трические резьбы с наружным диаметром меньше 1 мм и с углом
профиля а = 50°. Уменьшение угла профиля обеспечивает необ-
ходимое заострение профиля резьбы.
В резьбовых соединениях с повышенной динамической нагруз-
кой, а также при условии частого завинчивания в условиях, за-
грязняющих резьбу, применяют круглый профиль
резьбы.
19
К круглым резьбам с небольшой высотой профиля относятся
резьбы для цоколей и патронов электрических ламп и др.
(рис. 7, е).
Радиусные (шариковые)* резьбы нашли большое
применение в специальных устройствах, приборах, агрегатных
станках и станках с программным управлением. Эти резьбовые
пары обладают легкостью передачи, большой износостойкостью
и надежностью в работе.
Для соединения маслопроводов, передающих жидкость под
большим давлением, в машиностроении, особенно в нефтяной
промышленности, применяют конические резьбы. Конус-
ность этих резьб изготовляют обычно равной —, но в отдельных
1 1 х
случаях конусность резьбы достигает у и у- шаг резьоы вы-
ражен числом ниток на один дюйм, а угол профиля а = 60°. Бо-
лее подробно об этих резьбах будет сказано в главе IX.
Имеются и другие виды специальных резьб, но они применя-
ются очень редко и поэтому описание их не приводится.
§ 3. МЕТОДЫ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ
Обработка винтовой поверхности резьбы является одним из
наиболее сложных технологических процессов обработки.
Нарезание резьбы резцом на токарно-винторезном станке —
самый распространенный метод изготовления резьбы.
Резьбу на токарно-винторезных станках нарезают в результа-
те сочетания вращательного движения заготовки и поступатель-
ного движения резца. Поступательное перемещение инструмента
за один оборот заготовки должно равняться шагу нарезаемой
резьбы.
Резьбовыми резцами можно нарезать наружную
(рис. 8, а) и внутреннюю (рис. 8,6) резьбу различных профилей.
Резцы изготовляют различной конструкции (стержневой, приз-
матический, круглый резец и др.) из стали Р18 или оснащают
пластинками из стали Р18 или из твердого сплава. Профиль
резьбы создается углом а; углы сц, для резьб с малым углом
подъема резьбы, делают 3—5°.
Многониточные резцы, на режущей части которых имеются
режущие зубья, называют резьбовыми гребенками
(рис. 8, в, г). Угол 6 — угол заборной части.
Нарезание резьбы резьбовыми гребенками более производи-
тельный метод.
Резьбу в отверстии у большинства деталей нарезают мет-
чиками. Метчик представляет собой закаленный винт, у кото-
* Подробно эти резьбы рассмотрены в разделе «Ходовые винты».
20
рого профрезерованы и прошлифованы несколько (прямых или
винтовых) профильных канавок. Эти канавки образуют у метчи-
ка режущие грани. По конструкции у метчика различают рабо-
чую (резьбовую) часть и хвостовик. У рабочей части имеется за-
борная и калибрующая части (см. рис. 6, б).
При ввинчивании метчика в отверстие зубья заборной части
метчика в процессе работы срезают (снимают) металл тонкими
в)
г)
Рис. 8. Резец для нарезания наружной (а), внутренней (б) резьбы и гребенка
призматическая (в) и круглая (г)
слоями, постепенно прорезая винтовую поверхность, профиль
которой соответствует профилю резьбы метчика.
Для облегчения процесса резания и уменьшения трения ме-
жду профилем резьбы метчика и нарезаемой поверхности калиб-
рующую часть метчика изготовляют с обратным конусом, т. е. с
уменьшением среднего диаметра резьбы в направлении от забор-
ной части к хвостовику, из расчета 0,05—0,1мм на 100мм длины.
Резьбу метчиками нарезают вручную с помощью воротка или
на станках при вращении детали или метчика.
21
Для нарезания наружной резьбы на станке или вручную при-
меняют плашки. Различают несколько типов плашек: цель-
ные и разрезные круглые плашки, плашки к слесарным клуппам
и др.
Процесс нарезания резьбы плашкой аналогичен процессу ра-
боты метчиком.
При нарезании наружных резьб в крупносерийном и массовом
производствах большое распространение получили самооткрыва-
ющиеся резьбонарезные головки.
В зависимости от расположения плашек резьбонарезные го-
ловки подразделяются на головки с круглыми плашками, с пло-
скими радиальными плашками и с тангенциальными плашками.
На рис. 9, а, б, в показана схематично работа этих головок.
Рис. 9. Схема установки резцовых головок
Наиболее производительным методом изготовления резьбы
является накатывание ее на резьбонакатных станках. Этот метол
применяют при изготовлении резьбовых деталей 2 и 3-го классов
точности (болты, винты, резьбовые шпильки) на заводах массо-
вого и крупносерийного производства.
Процесс накатывания резьбы характерен тем, что при образо-
вании резьбы отсутствует процесс резания. Процесс резания в
этом случае заменен процессом пластической деформации на-
ружных слоев металла под воздействием накатных роликов или
плашек.
Деформируемый металл у резьбовой детали воспроизводит
конфигурацию профиля накатного ролика или плашки.
Применяют и другие методы нарезания резьбы, например на-
резание резьбовыми фрезами.
Изготовление различных резьб требует большого разнообра-
зия измерительного и резьбонарезного инструмента. Для обеспе-
чения высокой точности и чистоты поверхности резьбы профиль
22
резьбонарезного инструмента, резьбовых калибров и точных
резьбовых деталей обрабатывают шлифованием на резьбошли-
фовальных станках.
§ 4. ВИДЫ И СПОСОБЫ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИЯ
Для образования резьбы на поверхности деталей применяют
следующие основные виды резьбошлифования:
наружное шлифование резьбы на круглых деталях (рис.
10,-);
шлифование резьбы у круглых деталей на внутренней поверх-
ности (рис. 10, б);
Рис. 10. Виды резьбошлифования:
а — наружное шлифование резьбы, б — внут-
реннее шлифование резьбы, в — шлифование
профиля резьбы у плоской плашки
23
шлифование резьбы на плоских деталях (рис. 10, в);
нарезание зуба у реек и др.
По технологическим особенностям различают следующие
разновидности обработки резьбы:
шлифование резьбы однониточным кругом в одну сторону
(рис. 11, а). Этот вид образо-
вания резьбы применяется
очень давно и является самым
точным, но малопроизводи-
тельным;
шлифование резьбы одно-
ниточным кругом в обе сторо-
ны— с использованием прямо
го и обратного хода. Этот ме-
тод является более производи-
тельным и применяется пои об-
работке резьбы у деталей не
менее 10—20 шт. в партии;
шлифование резьбы много-
ниточным кругом (на проход
и на врезание).
Этот метод шлифования
самый прогрессивный. При
шлифовании многони-
точным кругом «на
проход» в работе участвует
несколько профилей круга —
ниток его (рис. 11, б), что по-
зволяет обрабатывать резьбу
более производительно.
При врезном шлифо-
вании многониточным
Рис. 11. Образование резьбы:
а ~ однониточным кругом, б — много ни точ-
ным кругом на проход, в - врезное шли-
фование резьбы многониточным кругом
кругом (рис. 11, в) образо-
вание резьбы происходит обыч-
но за 1,5 оборота изделия, где
часть оборота приходится на
врезание, затем происходит
шлифование резьбы и 0,25 оборота остается на окончательный
съем заданной глубины резания.
Такое распределение съема металла по глубине профиля
резьбы является рациональным для нормальной работы круга.
Врезное резьбошлифование многониточным кругом является
самым производительным методом шлифования резьбы. Кроме
шлифования профиля резьбы, на резьбошлифовальных станках
можно также производить затылование профиля. Для этого необ-
ходимо на резьбошлифовальном станке иметь механизм для за-
тылования.
24
Широко распространен способ глубинного резьбо-
шлифования. Он заключается в съеме металла при шлифо-
вании с большой глубиной резания, но с малыми подачами (ма-
лой скоростью вращения изделия) vR = 0,3—0,8 mImuh.
При глубинном способе шлифования абразивный круг нахо-
дится в лучших условиях резания. Несмотря на то, что с метал-
лом соприкасается большая часть профиля круга, он при малых
окружных скоростях изделия засаливается меньше. Процесс са-
мозатачивания зерен шлифовального круга при таком способе
резьбошлифования позволяет применять глубину резания до
0,8—2,5 мм па диаметр изделия. Число оборотов изделия при глу-
бинном резьбошлифовании п = 0,3 -<-15 в минуту.
Окружную скорость вращения детали (круговую подачу)
определяют по формуле
r.-d^-n, ,
v, = ----=—- м 'мин,
д 1000
где цд — окружная скорость детали, м/мин-,
di — средний диаметр резьбы, мм\
пя — число оборотов детали в минуту.
Пример. Определить окружную скорость шлифования резьбы М10Х1.5
при числе оборотов изделия пл = 15 об!мин.
У резьбы М10Х 1,5 средний диаметр б/2=9,046.
Применяя формулу
л•d2• Ид
^=~4o5o“ м'мин’
получим
3,14-9,046-15
-----------= 0,42о Ml мин.
1 Uvu
Глубинный способ резьбошлифования применяют для обра-
ботки резьбы у сырых и закаленных деталей из поделочных, ин-
струментальных, мало- и высоколегированных сталей. Исключе-
нием является быстрорежущая сталь Р18 и ее заменители. Для
обработки глубинным способом применяют круги на керамиче-
ской связке, которые обладают достаточной пористостью.
Скоростной способ резьбошлифования отли-
чается от глубинного тем, что шлифование ведется с малыми
глубинами резания t=0,02 н-0,07 мм при большей скорости вра-
щения изделия Уд = 1—9 м/мин или лл = 60-н 350 об!мин. Скоро-
стной способ применяют для шлифования закаленных резьбовых
деталей из быстрорежущей стали Р18 и ее заменителей, а также
из высоколегированных сталей.
Скоростное резьбошлифование ведется на специально приспо-
собленных для этого резьбошлифовальных станках. Детали обра-
батывают как однониточным, так и многониточным шлифоваль-
ным кругом.
Глубинное и скоростное шлифование резьбы производится
как в одну, так и в обе стороны. При шлифовании резьбы в одну
25
сторону вращение изделия, как правило, направлено навстречу
вращению круга. При шлифовании резьбы в обе стороны изде-
лие после каждого прохода меняет направление своего враще-
ния— оно направлено или навстречу вращению круга (рис.
12, а) или попутно с направлением его вращения (рис. 12, б).
В резьбошлифовании принято различать встречное и по-
Рис. 12. Съем металла и ох-
лаждение при встречном (а)
и попутном (б) шлифова-
нии
путное шлифование резь-
бы. На рис. 12 показаны эти два
вида шлифования. Дугой АБ пока-
зана линия контакта шлифовально-
го круга с шлифуемым изделием.
При попутном шлифовании доступ
охлаждающей жидкости в зону
шлифования более доступен и ох-
лаждение изделия происходит более
интенсивно.
Учитывая особенности шлифова-
ния резьбы при встречном и попут-
ном способах, в практике нередко
используют эти особенности при
шлифовании резьбы в обе стороны.
При встречном шлифовании резьбы
глубина резания задается неболь-
шой (например, £=0,03—0,02 мм),
при попутном же шлифовании эта
глубина увеличивается в 2—2,5 ра-
за (^=0,06—0,05 мм) при неизмен-
ных числах оборотов изделия. Как
видно из приведенного примера,
производительность обработки резь-
бы значительно возрастает.
§ 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНОМ КРУГЕ
Шлифовальные круги состоят из различной величины зерен
абразивного материала, скрепленных между собой вспомога-
тельным материалом, называемым связкой. Таким образом,
каждый шлифовальный круг (абразивный инструмент) имеет
свою характеристику. К основным элементам характеристики от-
носятся: геометрическая форма круга и его размеры (рис. 13),
род и сорт абразивного (режущего) материала, размер зерна,
материал связки, твердость круга, структура, т. е. строение
круга.
Рассмотрим в общих чертах каждый из этих признаков.
Для обработки деталей методом шлифования требуются абра-
зивные круги разнообразной формы и диаметров. Широко при-
меняют шлифовальные круги диаметром от 6 до 700 мм, высотой
26
от 2 до 60 мм. Формы и размеры абразивных инструментов уста-
новлены Государственными общесоюзными стандартами
(ГОСТ). Для шлифовальных кругов ГОСТ 2424—60 и 2425—52
предусматриваются следующие формы (табл. 1).
Основными размерами геометрической фор
мы шлифовального круга являются: наружный диа
метр D, высота Н и диаметр отверстия d.
Геометрические парамет.
ры абразивного круга обо-
значают в такой последова-
тельности, например:
ПП 500 X 13X305,
где ПП — вид формы круга
(плоская, прямо-
го профиля);
500 — наружный диа-
метр круга D,mm-,
13 — высота круга Н,
мм-,
305 — внутренний диа-
метр круга d, мм.
Абразивным материалом,
Рис. 13. Характеристика шлифоваль-
ного круга
или абразивом, называют минералы искусственного или естест-
венного происхождения, которые представляют собой твердые
тела, после их измельчения получающие форму зерен. К естест-
венным абразивам относятся — алмаз, корунд, наждак, кварц.
Наибольшее промышленное применение для изготовления шли-
фовальных кругов нашли искусственные абразивы: электроко-
рунд и его разновидности (электрокорунд белый, электрокорунд
белый с присадкой хрома или титана), монокорунд, карбид крем-
ния и карбид бора. Каждый абразивный материал имеет опре-
деленную область применения в зависимости от его свойств.
Электрокорунд обладает высокой твердостью, уступая
только карбиду кремния, карбиду бора и алмазу.
Электрокорунд нормальный имеет меньшую твер-
дость, чем электрокорунд белый, но большую вязкость и поэтому
может выдерживать скалывающие и ударные нагрузки. Он при-
меняется при шлифовании таких деталей, как шпиндель, шлице-
вые валы и др. из незакаленных и закаленных сталей.
Монокорунд характеризуется высокой твердостью и ре-
жущей способностью. Применяется для шлифования металла с
большим сопротивлением разрыву и для сталей, имеющих низ-
кую теплопроводность, например для азотированных деталей.
Электрокорунд белый применяют для чистового шли-
фования точных деталей высокой твердости.
27
Таблица 1
28
Формы шлифовальных кругов
Шлифовальные круги по ГОСТ 2425—52 Шлифовальные круги по ГОСТ 2424—60
Форма шлифовально- го круга Наименование шлифовального круга О i 1 о у а я я о аа я А о « ~ =: с q ОО s з >> С я S Форма шлифовального круга Наименование шлифовального круга Условное обозначе- ние формы
Плоский прямого профиля ПП Плоский с выточкой типа ласточкина хвоста ПВЛ
Плоский с двусторонним конусом 40° 2П Диск д
Плоский с односторонним конусом 30° 4П Кольцо 1К
Продолжение табл. 1
Шлифовальные круги по ГОСТ 2425—52 Шлифовальные круги по ГОСТ 2424—60
Форма шлифовально- го круга Наименование шлифовального круга = V § ® « ® “ю S 3 >10X5 Форма шлифовального круга Наименование шлифовального круга Условное обозначе- ние формы
Плоский с выточкой пв Чашка цилиндрическая ЧЦ
Плоский с выточкой с двух сторон ПВД Чашка коническая чк
Плоский с конической выточкой ПВК Тарелка 1Т; 2Т; ЗТ
29
Карбид кремния имеет также высокую твердость, усту-
пая только карбиду бора и алмазу; он обладает значительной
теплоустойчивостью (немного более 2273,15° К) и хорошими ре-
жущими свойствами. Карбид кремния выпускается двух видов —
черный и зеленый. Последний имеет несколько большую твер-
дость и изготовленные из него шлифовальные круги применяются
для обработки очень твердых материалов. Круги, изготовленные
из черного и зеленого карбида кремния, применяют при обработ-
ке твердых сплавов, бронзовых и алюминиевых отливок и т. д.
Недостатком карбида кремния является его повышенная хруп-
кость. Карбиды кремния применяются также и для доводочных
работ.
Карбид бора обладает твердостью, приближающейся к
твердости алмаза. Вместе с тем он очень хрупкий. Применяется
при доводке твердых сплавов, при притирочных работах и т. д.
Зернами абразива называются частицы абразивного матери-
ала, получившиеся при его раздроблении. Они могут иметь раз-
личную форму и размер. При обработке металла абразивами
чистота поверхности зависит и от величины зерен: чем меньше
зерно, тем чище поверхность.
Зернистость шлифовальных кругов определяется размером
зерен абразивного материала и обозначается номерами от 200 до
3 (ГОСТ 3647—59). Чем выше номер зернистости круга, тем
крупнее размеры режущего зерна. ГОСТ 3647—59 предусмотрено
линейное измерение зерен, соответствующее величине сторон
ячеек контрольных сит, в отличие от дюймовой системы, где вели-
чина измерения соответствует количеству ячеек в одном погон-
ном дюйме. Абразивные материалы, предназначенные для абра-
зивного инструмента и для использования на шлифовально-поли-
ровальных операциях, подразделяются по зернистости на следу-
ющие группы (табл. 2).
Таблица 2
Обозначение номера зернистости абразивных материалов
Наименование группы абразивного материала Обозначение зернистости
по ГОСТ 3647-59 (в 0,01 мм) в дюймовой системе (в мешах)
Шлифзерио 200 160 125 100 80 63 50 10 12 16 20 24 30 36
30
Продолжение табл. 2
Наименование группы абразивного .материала Обозначение зернистости
по ГОСТ 3647-59 (в 0,01 мм) в дюймовой системе (в мешах)
Шлифзерио 40 46
32 54
25 60
20 70
16 80
Шлифпорошки 12 100
10 120
8 150
6 180
5 230
4 280
3 320
Микропорошки М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5
Абразивные зерна, размельченные и рассортированные по за-
данной величине, связываются между собой цементирующим ве-
ществом, называемым связкой. Связки имеют большое значение
для прочности абразивного инструмента. Связывающие вещества
разделяются на две основные группы: неорганические (керами-
ческая и силикатная связки) и органичеокие (бакелитовая —
Г'Б, синтетический каучук — СК с его разновидностью СКН и
вулканитовая).
Керамическая связка состоит из керамических мате-
риалов, она создает большую жесткость и придает абразивным
кругам большую пористость, что способствует лучшему размеще-
нию стружки в процессе шлифования. Это намного улучшает ре-
жущие способности шлифовального круга.
Связки синтетического каучука и бакелито-
вая позволяют иметь относительно малую пористость у шлифо-
вальных кругов. Однако эти связки придают кругу высокую
прочность и достаточную упругость, что позволяет изготовлять
абразивные круги с допустимой скоростью резания — 50—
60 м!сек.
Вулканитовая связка обладает еще большей упруго-
стью и плотностью, чем бакелитовая. Круги с вулканитовой связ-
кой допускают обработку деталей без охлаждения.
Шлифовальные круги на органических связках не только хо-
рошо шлифуют, но и несколько полируют обрабатываемую по-
верхность, поэтому их применяют обычно на чистовых операциях.
31
Отрицательным качеством этих связок является то, что связка
благодаря своей прочности удерживает на рабочей поверхности круга
уже затупившиеся зерна и этим ухудшает способность резания
шлифовального круга.
Неорганические связки создают шлифовальному кругу более
благоприятные условия резания при обработке аналогичных деталей.
При необходимости укрепления зерен в керамической связке кругов
производят бакелизацию их, что повышает прочность связывающего
вещества.
Для обработки металлов шлифованием абразивные круги должны
иметь различную твердость в зависимости от рода обрабатываемого
материала и вида шлифования. Твердостью шлифовального круга
называется сопротивляемость связки вырыванию абразивных зерен с
поверхности абразивного инструмента от действия внешних усилий,
возникающих при шлифовании. Понятие твердости абразивного
инструмента не следует путать с понятием твердости абразивного
зерна. Мягким абразивным инструментом называется тот, у которого
абразивные зерна легко выкрашиваются, а твердым — у которого
выкрашивание затруднено.
Следовательно, твердость характеризуется совместным сопро-
тивлением зерен и связки приложенным силам. Согласно ГОСТ
3751—47 твердость выражается буквенными обозначениями и
приведена в табл 3.
Различные степени твердости при определенном материале связки
и зернистости получаются главным образом вследствие различного
соотношения количества абразивных зерен и связывающего
материала, применяемого для их соединения.
Структура абразивных кругов — это внутреннее
строение их, т. е. объемное соотношение количества режущих зерен,
связывающего материала и пор между ними и общей массе круга.
Нашей абразивной промышленностью выпускаются круги со
структурами: закрытой, полузакрытой и открытой. Все эти группы
делятся на тринадцать номеров структур. Меньшим номерам структур
соответствуют более плотные структуры (с меньшим расстоянием
между режущими зернами), а большим номерам — более открытые
структуры (с большим расстоянием между режущими зернами). С
увеличением номера структуры на один объем зерен в круге
уменьшается приблизительно на 2 %, соответственно объем связки
увеличивается на 2 %. Общий же объем пор в круге остается
постоянным, но сами поры по величине становятся крупнее. Это
обстоятельство улучшает размещение стружки в абразивном круге в
процессе резания, что повышает износостойкость круга.
В настоящее время в промышленности находят все более широкое
применение алмазные круги. Эти круги применяют чаще всего для
обработки деталей, изготовленных из твердого или
32
Таблица 3
Сравнение шкал твердости шлифовальных кругов и их значение
специального сплава, для деталей, обладающих большой хрупкостью, а
также для закаленных деталей.
Основой алмазного шлифовального круга служит металлический
корпус, на поверхность которого заносят алмазоноский слой на
бакелитовой и металлической связках. Концентрация алмазов в этом слое
составляет 25, 60 и 100%.
Под концентрацией 100% подразумевают содержание в 1 мм3
алмазного кольца 0,878 мг алмазов. Концентрация 25 и 50%
соответственно содержит алмазов в четыре я два раза меньше.
ГОСТ 9770—61 предусматривает изготовление алмазных
шлифовальных кругов различных форм: АПП, А1ПП, АПВ, АПВД, АЧК,
AT, AIT, А2Т, АЗТ и А2П. Буква А указывает на
33
то, что эти шлифовальные круги алмазные. Форма этих кругов
соответствует в основном формам абразивных кругов аналогичного
обозначения (см.табл.1).
Основные размеры алмазных шлифовальных кругов указаны
ГОСТ 9770—61.
В настоящее время ведутся работы по применению алмазных
шлифовальных кругов для резьбошлифования, разрабатываются
методы их правки и необходимые габариты кругов.
§ 6. ПОДБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Подбор шлифовального круга зависит от многих причин (от
обрабатываемого материала, шага шлифуемого изделия, чистоты
поверхности и др.), поэтому яри выборе надо руководствоваться
технологической картой. Незакаленные детали обрабатывают
шлифовальными кругами высокой твердости, а закаленные детали —
более мягкими кругами. Необходимо научиться правильно
определять техническую характеристику шлифовального круга.
Характеристика круга маркируется на одной из торцовых сторон его
и изображается условными обозначениями, которые располагаются в
определенной последовательности (см. рис. 13).
Условные обозначения дают полное представление о харак-
теристике шлифовального круга. Разберем пример маркировки
шлифовального круга, показанного на рис. 13: з-д им. Ильича, ЭБ
10М3К. ПП500 X 13 X 305 35м/сек (з-д «Ильич» — завод-из-
готовитель— Ленинградский абразивный завод им. Ильича; ЭБ —
режущее абразивное зерно — электрокорунд белый; 10 —
зернистость шлифовального круга по ГОСТ 3647—59, т. е. гео-
метрическая величина основного количества (фракции) зерен в круге
равна 0,1 мм, что в дюймовой системе ранее существующего ГОСТ
3648—47 соответствует зернистости 120; М3 — степень твердости
мягкая, третья; К — связка керамическая; ПП — геометрическая
форма — круг плоский, прямого профиля; 500 — наружный диаметр
круга 500 мм; 13 — высота (толщина) шлифовального круга 13 мм;
305 — диаметр отверстия шлифовального круга 305 мм; 35 м/сек —
допустимая окружная скорость круга при безопасной работе его).
Несмотря на наличие в маркировке круга указания о его до-
пустимой окружной скорости, шлифовальный круг перед выдачей в
работу должен быть испытан на разрыв.
Испытание на разрыв проводят на специальных стендах, обе-
спечивающих безопасность от возможного разрыва круга при
испытании, в течение 6—12 мин при окружной скорости, на 70—
100% превышающей указанную в характеристике его.
Подобранный по маркировке абразивный круг, несмотря на
отметку о проведенном испытании, перед выдачей со складов в
34
работу подвергается дополнительной проверке рабочим перед
установкой круга на планшайбу.
Эта проверка заключается в том, что рабочий надевает шли-
фовальный круг свободно на палец или на ладонь (в зависимости
от веса круга), а затем простукивает круг легкими ударами
деревянного молотка по торцу его и по звуку определяет наличие
или отсутствие трещин. Этот метод похож на проверку наличия
трещин у стеклянной посуды.
Шлифовальный круг устанавливают на планшайбу (рис. 14, а)
между прокладками (жесткий картон или маслостойкая резина) и
тщательно закрепляют винтами. Крепление винтами производится
в определенной последовательности (рис. 14, б). Сначала круг
закрепляют осторожно винтом 1, затем винтом 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8... 1 и
т. д. причем усилие, прикладываемое к ключу, должно все время
возрастать.
После закрепления шлифовального круга планшайба с ним
устанавливается на специальную оправку и балансируется при
помощи специальных грузиков на балансировочных устройствах
(процесс балансирования описан в главе IV).
В маркировке любого абразивного круга указана допустимая
скорость резания его. Шлифовальные круги, выпускаемые нашей
абразивной промышленностью, допускают следующие скорости
резания:
круги на керамической связке...... vKp —35 и 42 м!сек;
круги па органической связке.....акр = 50; 60 и 80 м!сек.
Допустимая скорость круга, указанная в его маркировке, не
учитывает запас прочности его на разрыв, что обеспечивает га-
рантированную безопасность работы абразивного круга.
Скорость резания, при которой работает шлифовальный круг,
определяется по формуле
~Dn ,
------- м сек,
1000-60
(окружная скорость) шлифовально-
где у1;р — скорость резания
га круга, м/сек.-,
тс — постоянное число «пи» = 3,14;
D — наружный диаметр шлифовального круга, мм;
п—число оборотов шпинделя шлифовальной бабки в од-
ну минуту.
Преобразовав эту формулу, можно легко определить допу-
стимое число оборотов шпинделя шлифовальной бабки:
ак0-1000-60
П = КР ------ об/мин.
2*
35
Рис. 14. Крепление шлифовального круга на планшайбе:
а — планшайба в разобранном виде, б — планшайба в собранном виде с указа-
нием очередности зажима круга винтами
По этим формулам обычно определяют действительную скорость
резания, с которой работает шлифовальный круг, а также число
оборотов шпинделя шлифовальной бабки для получения необходимой
скорости резания.
Допустимое число оборотов шпинделя необходимо знать для того,
чтобы проверить, можно ли применять шлифовальный круг с той или
иной характеристикой.
Пример 1. Определить окружную скорость круга, наружный диаметр
которого Z)=400 мм, а число оборотов шпинделя «=1640 об/мин.
Окружная скорость круга (скорость резания) определяется по формуле
Tz-D-n 3,14-400-1640
vKO — ------— = ---------------= 34,3 м/сек,
р 1000-60 1000-60 '
Пример 2. Шлифовальный круг может работать с предельной скоростью
резания v = 35 м/сек. Диаметр его £>=500 мм. Требуется определить допусти-
мое число оборотов шпинделя шлифовальной бабки.
Число оборотов шпинделя определяется по формуле
vKp-1000-60
35-1000-60
3,14-500
= 1338 об/мин.
§ 7. ОХЛАЖДЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
При обработке металла абразивным кругом выделяется много
тепла. Источником образования тепла при шлифовании является
работа, затрачиваемая на деформацию поверхности металла в
процессе резания. Известно, что около 80% внешней работы,
затрачиваемой на шлифование, переходит в теплоту. Образуемое при
шлифовании тепло распространяется в изделии и уносится со
стружкой и частично переходит в окружающую среду.
Большое количество тепла, выделяемое в процессе резания
металла абразивным кругом, объясняется высокой скоростью резания,
тяжелыми условиями работы круга, а также наличием отрицательных
передних и задних углов у абразивных режущих зерен
шлифовального круга.
При резьбошлифовании для охлаждения широко применяли
содовые растворы, а также раствор небольшого количества хромпика
в воде. Эти растворы для охлаждения при шлифовании резьбы
применяют и сейчас, но редко, так как содовые растворы и раствор
хромпика воздействуют химически на окраску станка и растворяют
ее. Кроме того, раствор хромпика, а также пары его являются
вредными для человека. Хорошими качествами этих растворов
являются их прозрачность и большой отвод тепла, поэтому их
применяют чаще всего при шлифовании многозаходных резьб.
37
В настоящее время при резьбошлифовании для охлаждения
изделия, а также оказания смазывающего воздействия в процессе
резания применяют смеси минеральных масел. Лучшей
считается смесь 70% индустриального масла 12 (веретенка № 3) и
30% сульфофрезола. В зависимости от вида шлифования применяют и
другие смеси.
Большое значение имеет способ подведения смазочно-охлаж-
дающей жидкости в зону шлифования, так как при недостаточном
отводе тепла из зоны шлифования избыточное теплообразование
способствует образованию на поверхности резьбы шлифовочных
микротрещин.
Смазочно-охлаждающая жидкость должна не только обеспечивать
отвод тепла и влиять на уменьшение силы трения при резании, но и
способствовать очистке пор абразивного круга от металлической
стружки. Для этого конструкцией сопла предусматривается
возможность изменения направления струи жидкости. Кроме этого,
применяют подвод амазочно-охлаждающей жидкости с двух сторон —
отдельно на абразивный круг и отдельно в зону шлифования.
Поверхность выходного отверстия сопла должна быть изготовлена без
значительных шероховатостей, неровностей и заусенцев во избежание
изменения направления струи жидкости и образования брызг. Струя
жидкости должна быть направлена таким образом, чтобы большая
часть ее могла попасть в зону контакта круга с изделием (см. рис. 12).
Следует отметить, что чем больше поверхность соприкосновения
изделия с шлифовальным кругом, чем тверже обрабатываемый
материал и чем больше легирующих примесей находится в нем, тем
большее количество, охлаждающей жидкости должно быть подведено
в зону шлифования.
§ 8. ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С РЕЗЬБОШЛ ИФОВАЛЬНЫМИ СТАНКАМИ
Все выпускаемые резьбошлифовальные станки как в нашей стране,
так и в других странах по своей конструкции и назначению можно
разбить на четыре основные группы: универсальные станки, станки
для обработки длинных резьбовых деталей, станки с
полуавтоматическим циклом работы и станки, предназначенные для
обработки резьбовых отверстий. Наиболее распространены
универсальные резьбошлифовальные станки.
Подробно резьбошлифовальные станки будут рассмотрены в главе
VIII. В этой главе кратко описаны станки, характерные для каждой
группы.
На рис. 15 показан универсальный резьбошлифо-
вальный станок модели 5822, выпускаемый Московским
заводом координатно-расточных станков. Этот станок имеет
следующие основные узлы и механизмы: станину 1, на которой
размещены шлифовальная бабка и стол с передней и задней
38
бабками; стол 2, на котором жестко закреплена передняя бабка и
который перемещается совместно с задней бабкой и деталью по
направляющим качения при помощи ходового винта и гитары
сменных зубчатых колес; ходовой винт 3 (одна из основных
деталей резьбошлифовального станка); гитару 4 сменных зубчатых
колес; переднюю бабку 5, служащую для поддержания детали во
время ее обработки и сообщающую ей вращение при шлифовании;
шлифовальный круг 6, смонтированный на планшайбе и
закрепленный на шпинделе шлифовальной бабки; поворотную
часть 7 шлифовальной бабки, позволяющую
Рис. 15. Универсальный резьбошлифовальный станок 5822
установить шлифовальный круг на угол подъема резьбы; заднюю
бабку 8, которая служит для поддержания детали в процессе
обработки; штурвал 9 механизма поперечной подачи; рукоятку 10
для быстрого подвода и отвода; механизм попадания 12
шлифовального круга в нитку резьбы; механизм 11 реверса и
пуска ускоренного перемещения; пульт 73 управления станком.
Рассматриваемый станок представляет современную модель
универсального резьбошлифовального станка, оснащенного раз-
личного рода приспособлениями, позволяющими обрабатывать на
станке самые разнообразные резьбовые детали.
Резьбошлифовальный станок модели 5822Б
(рис. 16) предназначен для обработки длинных резьбовых деталей
типа ходовых винтов.
39
Особенностью этого станка являются коррекционная линейка 1
для корректирования величины шага и накопленной ошибки и люнеты
2 для поддерживания детали большой длины во время обработки.
Резьбошлифовальный станок модели МВ 13 с
полуавтоматическим циклом работы (рис. 17) предназначен
для обработки скоростным методом резьбы на метчиках из
быстрорежущей и углеродистой стали с одновременным затылованием
резьбы по профилю. Этот станок изготовлен Московским заводом
координатно-расточных станков и состоит из следующих основных
узлов: станины 1 коробчатой формы, по продольным направляющим
которой, изготовленным
Рис. 16. Резьбошлифовальный станок модели 5822Б
из закаленной стали, перемещается стол, а по поперечным —
шлифовальная бабка; рукоятки 2, предназначенной для управления
перемещением стола; штурвала 3 механизма поперечной подачи,
обеспечивающего перемещение шлифовальной бабки на заданную
глубину резания; стола 4 жесткой коробчатой формы, изготовленного
со встроенной задней бабкой; лимба 5 механизма для попадания
шлифовального круга в нитку резьбы; передней бабки 6,
перемещающейся по направляющим стола и сообщающей изделию
вращательное движение; системы 7 подачи и подвода смазочно-
охлаждающей жидкости; шлифовальной бабки 5 с приводом
вращения шлифовального круга; задней бабки 9 станка, сообщающей
покачивание заднего центра при вращении метчика (это покачивание
обеспечивает необходимое затылование профиля резьбы); коробки 10
привода стола и изделия (внизу установлен редуктор привода,
приводимый в движение электродвигателем постоянного тока);
лимба 11 микрометриче-
40
ской подачи врезания шлифовального круга; пульта 12 управления
станка; рукоятки 13 быстрого подвода и отвода шлифовального
круга.
Правильный прибор для правки шлифовального круга под
определенный угол; бачок с системой смазки шпинделя шлифо-
вальной бабки; шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе
шлифовальной бабки, и механизм синусной линейки, установкой
которой на определенный угол достигается передвижение
Рис. 17. Резьбошлифовальный станок модели МВ 13
стола на заданный шаг шлифуемой резьбы, находятся под крыш-
ками станка. Станок, налаженный на серийную обработку за-
каленных метчиков из стали Р18 с предварительно накатанной
резьбой, может обработать окончательно за смену 250—300 шт.
метчиков размером от М4 до Ml2.
Число оборотов изделия при обработке метчиков с затыло-
ванием по профилю резьбы достигает 300 оборотов в минуту.
Специальный внутрирезьбошлифовальный
станок модели МВ8 (рис. 18) предназначен для обработки
резьбовых отверстий. Станок состоит из следующих основных
узлов: станины 1, жесткой по конструкции, изготовленной
41
из чугуна (на станине по направляющим качения перемещается
стол станка и шлифовальная бабка); стола 3 с закрепленной на нем
передней бабкой и изделием; лимба 2, получающего перемещение
от вращения винта и обеспечивающего регулирование
цилиндричности по среднему диаметру у детали; лимба 4, регу-
лирующего выборку люфтов в системе «ходовой винт—шпиндель
передней бабки»; передней бабки 5 станка с гитарой сменных
зубчатых колес, при помощи которой обеспечивается вращение
шпинделя с закрепленной на нем деталью; рукоятки 6 де-
Рис. 18. Внутрирезьбошлифовальный станок модели МВ8
ления на число заходов резьбы (рукоятка делает возможным
расцепление цепи вращения шпинделя и перемещения стола
станка); рукоятки 7 ускоренного подвода и отвода передней бабки;
правильного прибора 8 для правки шлифовального круга; гильзы 9
шлифовальной бабки; поворотной части 10 шлифовальной бабки,
обеспечивающей возможность установки шлифовального круга на
угол подъема; шлифовальной бабки 11 станка; лимба 12 механизма
поперечного перемещения шлифовальной бабки; пульта 13
управления станком; ограничителя 14, обеспечивающего
включение механизма быстрого отвода и подвода шлифовальной
бабки; ограничителей 75 механизма реверса, обеспечивающих
изменение направления в перемещении стола станка.
42
Станок может работать на ручном и полуавтоматическом цикле.
Механизм компенсации зазора в цепи «ходовой винт — шпиндель»
обеспечивает возможность шлифования резьбы в обе стороны.
§ 9. УХОД ЗА СТАНКОМ
К уходу за станком следует отнести: регулярную смазку и чистку;
подналадку узлов и механизмов; (регулярные осмотры,
предупредительные и мелкие ремонты его.
Регулярная уборка, тщательная смазка и очистка станка обе-
спечивают безотказную работу всех его механизмов. Правильный
уход за станком создает условия для повышения качества
обрабатываемых деталей, позволяет быстро выявить погрешности в
работе механизмов и своевременно предупредить поломку станка.
При уходе за станком рекомендуется со-
блюдать следующие элементарные правила:
J. Перед пуском станка необходимо проверить исправность
работы механизмов, наличие смазки и смазочно-охлаждающей
жидкости в системах смазки и охлаждения. Смазать все трущиеся
поверхности, а также направляющие станины, шлифовальной бабки и
стола.
2. Если имеющаяся на станке система смазки с принудительно
заданным циклом не обеспечивает надежной смазки всех узлов и
трущихся поверхностей, то необходимо регулярно наполнять маслом
все масленки. Производить смазку следует при помощи
лубрикаторов. Грязь и отработанную смазку необходимо удалять.
3. Включать шлифовальный круг можно только при наличии
достаточного количества смазки в подшипниках.
4. На станках, снабженных устройствами для очистки смазочно-
охлаждающей жидкости, необходимо регулярно (не реже одного раза
в шесть месяцев) очищать или заменять всю отработанную жидкость.
5. Во время работы станка необходимо следить за температурой
нагрева подшипников и «подпятника» и не допускать их перегрева.
6. Закреплять на шпинделе шлифовальной бабки планшайбу
только с тщательно отбалансированным шлифовальным кругом.
7. Во время работы станка не стоять напротив вращающегося
шлифовального круга. Все вращающиеся детали, а особенно гитары
со сменными зубчатыми колесами, закрывать предохранительными
кожухами.
8. Во время работы станка, во избежание несчастного случая,
нельзя производить уборку его.
9. Ни в коем случае нельзя дотрагиваться рукой до вращающегося
шлифовального круга.
43
10. По окончании работы на станке рабочий обязан убрать его.
Необходимо очистить станок от шлама, грязи и абразивной пыли,
накапливающихся во время работы во всех пазах и отверстиях;
смазать все трущиеся поверхности и залить масло в масленки. Все
электродвигатели и электрические приборы, находящиеся на станке,
следует отключить.
Резьбошлифовщику необходимо изучить ГОСТ 3881—53
«Инструмент абразивный. Правила и нормы безопасной работы с
ним».
ГЛАВА III
Шлифование остроугольных
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ
§ 1. КЛАССЫ И СТЕПЕНИ ТОЧНОСТИ ОСТРОУГОЛЬНЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ
Среди резьбовых деталей, обрабатываемых в машинострое-
нии, наиболее распространены детали с остроугольной
цилиндрической резьбой — метрической и дюй-
мовой крепежной р езь б о й (рис. 19).
Рис. 19. Элементы профиля остроугольной резьбы
Основное назначение цилиндрических остроугольных резьб —
надежное соединение двух или нескольких деталей. Кроме того,
цилиндрические остроугольные резьбы применяют на вспомога-
тельном инструменте (резьбовые оправки), режущем инстру-
менте (метчики) и измерительном инструменте (резьбовые ка-
либры). В зависимости от назначения точность обрабатываемой
резьбы различна и определяется для основных крепежных резьб
ОСТ НКТМ 1250—39, ОСТ НКТП 1254 и ОСТ НКТП 1255 по
1, 2 и 3-м классам точности по отклонению размера среднего
45
диаметра резьбы. Точность изготовления среднего диаметра у
мелких резьб по ОСТ НКТП 1256 определяется степенями точ-
ности: С, с; D, d; Е, е; F, f; Н, h; К, к (заглавными буквами
обозначается степень точности изготовления среднего диаметра
гайки, а строчными — степень точности изготовления среднего
диаметра винта).
Для мелких метрических резьб установлены три группы длин
свинчивания. Такое распределение позволило все метрические
резьбы, в сочетании с тремя классами точности резьбы, свести к
шести степеням точности (табл.4).
Таблица 4
Степени точности мелкой метрической резьбы в зависимости
от класса точности
Класс точности
Обозначение степени
точности резьбы
1-й I 2-й | 3-й
Число ниток на длине свинчивания
(Н = S-n):
Гайка Болт
До 8
Св. 8 до 24
Св. 24
До 8
Св. 8 до 21 —
Св. 24 До 8
- Св. 8
Длины свинчивания указываются для каждой из степеней
точности в зависимости от основного класса точности крепежных
резьб и являются ориентировочными. Допускается сочетание гаек
и болтов различных степеней точности. Как правило, с более
грубой степенью точности изготовляют резьбу у гаек.
§ 2. ЦЕНТРЫ —БАЗА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ
Для шлифования резьбы (некоторые резьбовые детали крепят в
цанговых устройствах или патронах, но основная масса деталей
обрабатывается на опорных центрах, устанавливающихся в
передней и задней бабках станка. Так как при резьбошлифовании
цилиндрической резьбы радиальное усилие при резании достигает
от 15 до 40 кГ, в конструкции опор передней и задней бабок
предусмотрен 6—10-кратный запас прочности. Такой запас
прочности необходим для получения большой точности при
шлифовании резьбы, которая может достигать по среднему
диаметру до 0,004 ММ. В резьбошлифовальных станках
46
шпиндель передней бабки вместе с центром вращается в под-
шипниках скольжения. Опорные шейки шпинделя и опорный торец
изготовляют с высокой точностью (осевое биение — 0,001 мм,
радиальное биение — 0,002 мм, овальность и конусность шеек
шпинделя — 0,002—0,003 мм). Центр задней бабки покоится не-
подвижно в жесткой пиноли, которая перемещается в отверстии
корпуса задней бабки с зазорам от 0,004 до 0,008 мм.
Перед установкой центров ш конусные отверстия шпинделя
передней бабки и пиноли задней бабки центры, а также конусные
отверстия тщательно протирают чистым обтирочным материалом.
Затем центры обертывают чистой бумагой и в таком виде
окончательно протирают конусные посадочные отверстия.
После тщательного протирания центры проверяют на приле-
гаемость их конусов по внутренним конусам шпинделя или пиноли.
Для этого на конусной поверхности центров в продольном
направлении наносят несколько штрихов жестким простым ка-
рандашом или покрывают поверхность легким слоем масляной краски
— берлинской лазурью (применяется для проверки шабренных
поверхностей). Затем, осторожно вставив и повернув центр в
конусном гнезде шпинделя на 2/3 оборота вправо и влево, центр
вынимают и определяют по оставшимся следам краски прилегание
конических поверхностей. Точное прилегание их обеспечивает
жесткость в соединении центра со шпинделем.
После установки центров в шпиндель и пиноль передней и задней
бабки проверяется жесткость системы «центр — шпиндель—
подшипник» и «центр—пиноль—корпус задней бабки». Для этого к
центру прикладывают усилие 10—16 кГ и наблюдают перемещение
центра в радиальном направлении по миниметру или микромеру.
Допустимое перемещение не болёе 0,003—0,005 мм.
После таких проверок поверхность центра передней бабки
шлифуется непосредственно на станке до получения радиального
биения не более 0,001—0,002 мм (рис. 20). Биение проверяют
микромером, милимессом, микрокатором в месте, противоположном
контакту круга с центром. Это необходимо для более точного
измерения биения вращающегося центра передней бабки.
С такой же тщательностью устанавливают и выверяют в конусных
гнездах центры с обратным конусом. Отличием является лишь то, что
базовый конус у центров с обратным конусом не шлифуется на месте.
Минимальное биение базового конуса до 0,002 мм обеспечивается
правильно составленной технологией на обработку конусных
поверхностей у центра.
На рис. 21 показаны различные виды опорных центров: нор-
мальный (а), полуцентр (б) и внутренний (в). Все приведенные
центры имеют резьбовые шейки и снятые лыски для возможности
легкого выпрессовывания центров из конусного отверстия шпинделя
или пиноли.
47
Рис. 20. Шлифование центра передней бабки и проверка результата
шлифования
Рис. 21. Центры с прямым и обратным конусом
§ 3. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЦЕНТРОВЫХ ГНЕЗД
Подготовке центровых гнезд на обрабатываемых деталях
следует уделить большое внимание, начиная с зацентровки на
заготовках и кончая притиркой или шлифованием центровых гнезд
на окончательных операциях. Размеры и типы центровых гнезд
выбирают по ОСТ 3725 или по нормалям завода (табл.5).
Центровые гнезда типа А характеризуются про-
стотой изготовления, но не защищены от случайных забоин на
торцовой поверхности при небрежном хранении или транспорти-
ровании. Поэтому рекомендуется для точных деталей применять
центровые гнезда типа Б или типа В. Центровые
гнезда типа В считаются наиболее приемлемыми ввиду того, что
случайная забоина на торцовой поверхности может деформировать
только поверхность предохранительной выточки, тогда как при
случайном ударе по предохранительной фаске 120° (центровое
гнездо типа Б) деформация металла может исказить правильность
базовой внутренней поверхности центрового гнезда.
Центровые гнезда типа Г являются специальными и
предназначены для дополнительного крепления резьбового ре-
жущего инструмента (резьбовых фрез) в процессе его работы.
Для обработки наиболее ответственных и точных деталей
применяют специальные центровые гнезда (табл. 6) с уменьше-
нием длины контакта конусной поверхности угла 60° и диаметров
d и D. Это делается для обеспечения лучшей притираемости
центрового гнезда перед операцией окончательного шлифования
резьбы.
Обрабатывать центровые гнезда на предварительных опера-
циях следует тщательно. Непрямолинейность образующих конуса
60° должна быть минимальной на всей длине конуса, что улучшит
прилегаемость на опорном центре; на глаз не должно быть заметно
надробленности и задиров. Угол конуса центровых гнезд должен
быть выполнен с большой точностью.
При соблюдении этого условия будет обеспечена правильная
посадка гнезда на опорном центре.
Тщательная подготовка сырых центровых гнезд необходима
для сокращения времени отделки их после термообработки.
Отделка центровых гнезд производится шлифованием их или
притиранием на центрах с твердосплавными напайками с при-
менением пасты, состоящей из абразивного порошка М2-8—М20 и
веретенного масла. После тщательной притирки центрового гнезда
центр и гнездо очищают от пасты и некоторое время (2—4 мин)
центровое гнездо притирается «всухую». Притирка производится
при оборотах изделия 77=200—400 об/мин. Можно также
притирать чугунными притирами, предварительно шар-
жированными мелким абразивным порошком М40—М28.
49
Отверстия центровые с углом 60°
Тип А — без предохранительного конуса Тип Б — с предохранительным конусом
Таблица 5
Тип В — с цилиндрической выточкой
Тип d D, нс более L 1 наимен. а Db 1ь R
Номинальный Допуст. отклон.
Св. 4 до 6 А; В 0,7 2,0 1,0 0,3 — — — — —
. 6 . 10 А; В; Д 1,0 2,5 1,2 0,4 4 ±0,2 1,0 — 4.0
. ю , 16 » 16 , 26 1,5 4,0 1,8 0,6 7 ±0,3 1,5 0,25 6,5
2,0 5,0 2,4 0,8 9 ±0,4 3,0 0,50 9,0
. 26 . 40 » 40 „55 „ 55 „ 70 В; Д 2,5 6,0 3,0 14 ±0,5 5,0 0,75 14.0
3,0 7,5 3,6 1,0 20 8,0 1,00 17,5
4,0 10,0 4,8 1,2 — — — —
Продолжение табл. 5
Резьба а, t ^3 Л d 6
Тип Г — с резьбовым отверстием М4 12 4,1 1 0,5 3
М5 15 5,3 1,5 4
Мб 18 6,4
М8 22 8,4 2 0,8 5
ч г \ М10 28 10,3
М12 34 12,5 3 1,0 1,2 6 8
S' Чу 7
7 М16 М-20 46 58 16,5 20,6 4 5
Д/ 4—tz
М22 64 22,6 6
М24 70 24,5 10
Таблица 6
Центровые гнезда (тип В) для изделий с повышенной точностью по шагу
Do, мм Масса обрабо- танной детали, кг Центровое отверстие, мм
d D Db L i 1ъ
10-26 До 70 2,5 3,5-4 6 6,5 2,8 2
26-70 70-100 2,5 5 8 7 2,8 2
100—160 3 6 12 9 44 3
Примечание. Отклонения по четвертому классу точности.
В качестве смазки следует применять веретенное масло или
керосин.
Чтобы избежать деформации центровых гнезд от нагрева при
притирке, осевое усилие не должно превышать 10—20 кГ. Под-
жимать центровые гнезда в осевом направлении следует пру-
жиной.
На рис. 22 показано, как нужно и как нельзя изготовлять
центровые гнезда. Первые два гнезда (рис. 22, а, б) не дают
нужного прилегания конической поверхности центрового гнезда к
соответствующей поверхности опорного центра. В третьем цент-
ровом гнезде (рис. 22, в) сделана мелкая зацентровка и опорный
центр не опирается на базовую конусную поверхность, а упирается
в дно центрового отверстия. У четвертого засверловка центрового
отверстия сделана несимметрично (рис. 22, г) по отношению к
конусной поверхности центрового гнезда.
Во всех этих четырех случаях деталь при обработке будет
покачиваться или вращаться неравномерно, что приведет к браку.
Правильно сделанное центровое гнездо показано на рис. 22, д.
52
Перед установкой детали на опорные центры центровые гнез-
да должны быть тщательно протерты бумагой и смазаны инду-
стриальным маслом или техническим вазелином для уменьшения
грения, являющегося причиной нагрева центра.
В современных резьбошлифовальных станках опорный центр
задней бабки поджимается в осевом направлении пружиной, си-
ла которой регулируется в зависимости от жесткости обраба-
тываемой детали. При таком устройстве любая деталь находит-
ся в центрах под оптимальным осевым давлением, что повышает
точность обработки резьбы на пей. В процессе шлифования де-
таль нагревается и поэтому несколько удлиняется, заставляя зад-
ний центр перемещаться вдоль своей оси. Такое устройство пи-
Рис. 22. Изготовление центровых гнезд у особо точных деталей:
а, б, в, г — неправильно, д — правильно
ноли задней бабки обеспечивает правильное положение обра-
батываемой детали на опорных центрах и предотвращает изгиб
детали (особенно при большом соотношении длины обрабаты-
ваемой детали к наружному диаметру) при нагреве детали во
время резьбошлифования.
Для получения вращения вокруг своей оси обрабатываемую
деталь закрепляют в поводковом хомутике и устанавли-
вают на опорные центры. Поводковому хомутику с закрепленной
в нем деталью вращение передается от поводковой планшайбы,
закрепленной неподвижно (в большинстве конструкций резьбо-
шлифовальных станков) на вращающемся шпинделе передней
бабки. Поводковые хомутики (рис. 23), применяемые для закре-
пления детали при резьбошлифовании, выполняют с прямым
(рис. 23, а) и отогнутым (рис. 23, б) поводковым пальцем. При
53
обработке деталей, особенно нежесткой конструкции, рекомендуется
применять хомутики с прямым поводковым пальцем во избежание
неправильной установки деталей при их обработке. Кроме того, для
лучшего центрирования деталей, в хомутиках последние изготовляют
с чередованием внутреннего диаметра через 5—8 мм. В основу
конструкции, как видно из рисунка, заложено крепление детали в
хомутике в трех точках. Это обеспечивает правильное и жесткое
закрепление детали с небольшим усилием при креплении.
Кроме поводковых хомутиков, применяют также специальные
поводковые устройства, позволяющие при
обработке деталей сократить вспомогательное время на крепление.
Рис. 23. Конструкция хомутика
Конструкции некоторых
поводковых устройств показаны
на рис. 24.
На рис. 24, а изображена
конструкция универсального
поводкового устройства для
шлифования резьбы на метчиках.
Корпус 1 этого приспособления
жестко крепится винтом 3 на
центр передней бабки. Для
большей компактности
приспособления применяют центр
со специально сделанной шейкой
малого диаметра. При наладке на
каждый размер квадрата
необходимо отрегулировать
сухарики 4 таким образом, чтобы
зазор между ними и квадратом
метчика равнялся 0,1—0,3 мм в зависимости от размера квадрата
метчика. Это достигается простым перемещением сухариков по пазу
5, имеющему форму ласточкина хвоста. Во избежание продольного
перемещения сухарики крепятся винтами 2. Метчик 6 опускается по
пазу В до линии центров и закрепляется при помощи центра задней
бабки.
В машиностроении имеется значительное количество деталей, у
которых при нарезании резьбы отсутствует место для крепления
поводкового хомутика. В таких случаях приходится деталь
изготовлять длиннее с учетом места для крепления хомутика. После
окончательной обработки детали излишняя длина, оставленная под
крепление хомутика, отрезается вместе с центровым гнездом. Такой
технологический прием удорожает изготовление детали, поэтому
пользуются специальными поводковыми устройствами (рис. 24,6, в) .
На рис. 24,6 поводком является центр передней бабки, на котором
часть конусной по-
54
Вид A
S)
Рис. 24. Конструкция поводковых устройств:
а — для обработки метчиков, б — для шлифования резьбы с шестигранной внутренней
головкой, в — для поводка с малым выходом круга
верхности угла ct = 60° заточена под шестигранник, квадрат, тре-
угольник и т. д. определенного сечения, выполненного с опреде-
ленным зазором по отношению к аналогичному сечению у обра-
батываемой детали.
Технологической базой у центра-поводка является оставшая-
ся часть конической поверхности угла а = 60°, а у детали — цент-
ровое гнездо-фаска под углом 60°.
Для обработки деталей, оканчивающихся короткой шейкой
и имеющих резьбу с большим шагом или многозаходную, при-
меняют специальное поводковое устройство (рис. 24, в). Это уст-
ройство напоминает собой поводковый хомутик с удлиненной
втулкой. Для надежного крепления детали во втулке обычно
имеется 2—3 винта. Для поддержания детали центр передней
бабки изготовляют со специально удлиненной цилиндрической
шейкой. Такое устройство также позволяет обходиться без
специального удлинения детали для обеспечения выхода абра-
зивного круга и сохраняет центровые гнезда как технологиче-
ские базы при повторной обработке детали (например, при не-
обходимой дополнительной обработке, при ремонте).
§ 4. НАСТРОЙКА СТАНКА НА ШЛИФОВАНИЕ
ОСТРОУГОЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ
Настройку станка на шлифование остроугольных цилиндри-
ческих резьб следует начинать с детального ознакомления с
чертежом, его техническими условиями и технологией обработки
детали по той или иной операции. Необходимо тщательно озна-
комиться с заготовкой, обратив особое внимание на изготовление
центровых гнезд. Затем следует подобрать нужный вспомога-
тельный инструмент (хомутик, поводок, ключ и т. д.), измери-
тельный инструмент (резьбовые кольца, резьбовой микрометр
и т. д.) и режущий инструмент. Режущий инструмент, абразив-
ный круг для шлифования определенного шага резьбы подби-
рается резьбошлифовщиком по технологической карте, карте-
наладке и по рекомендациям мастера. При подборе шлифоваль-
ного круга необходимо принимать во внимание, кроме шага
обрабатываемой резьбы, марку стали, из которой изготовлена
деталь, ее термообработку, твердость и т. д., а также требуемую
точность и чистоту поверхности шлифуемой резьбы.
Самым распространенным методом обработки цилиндриче-
ской остроугольной резьбы, как было сказано выше, считается
шлифование резьбы однониточным кругом в одну сторону, на
проход.
Для обработки резьбы однониточным кругом шлифовальный
круг закрепляют на планшайбе. Планшайбу с шлифовальным
кругом на специальной оправке балансируют на балансировоч-
ном приспособлении. После того как планшайба будет отбалан-
56
сирована, ее снимают с оправки. Тщательно протирают посадочную
поверхность конуса шпинделя шлифовальной бабки, а также
планшайбы от абразивной пыли и надежно закрепляют ее на
шпинделе шлифовальной бабки. Закреплять планшайбу и сменные
шкивы на шпинделе шлифовальной бабки необходимо специальным
ключом, применяемым на резьбошлифовальных станках (рис. 25),
Рис. 25. Конструкция ключа (а) для закрепления планшайбы на шпинделе шлифовального
круга и (б) способ его применения
Закреплять планшайбу ударами молотка по гаечному или иному
ключу категорически запрещается во избежание вывода из строя
высокоточных подшипников, применяемых в шлифовальных бабках
резьбошлифовальных станков. Закрепленную планшайбу с
шлифовальным кругом закрывают предохранительным кожухом и
щитками. После этого шлифовальный круг устанавливают на угол
подъема обрабатываемой резьбы перемещением поворотной части
шлифовальной бабки по ее направляющим. Устанавливают
шлифовальный круг на определенный угол подъема по специально
отградуированной шкале. При об-
57
работке на валах резьб с правым направлением витков резьбы
(правых резьб) поворотная часть шлифовальной бабки пере-
мещается по часовой стрелке, если смотреть на поворотную часть
шлифовальной бабки с рабочего места. При обработке левых
резьб поворотная часть шлифовальной бабки поворачивается
против часовой стрелки. Подсчет угла, на который необходимо
установить шлифовальный круг, определяется по специальному
устройству, которым снабжается ряд выпускаемых моделей резь-
бошлифовальных станков
(рис. 26), или по формуле
Рис. 26. Прибор для определения угла подъ-
ема
tg<? = —-,
где tg (р — тангенс угла
(по его значе-
нию в справоч-
нике находит-
ся требуемый
угол);
S — шаг резьбы,
мм;
л — постоянная ве-
личина, равная
3,14;
^2—средний диа-
метр резьбы,
мм.
Пример. Определить угол подъема резьбы, если известно, что шлифуемая
резьба М20Х2,5 имеет шаг 5 = 2,5 мм и средний диаметр d2= 18,376 мм.
S 2,5
tg9-=----- = ----------= 0,0434,
r.-d2 3,14-18,376
что соответствует по справочнику углу ср = 2°30'.
Следовательно, угол подъема обрабатываемой резьбы М20Х2.5 будет ра-
вен <р=2о30'.
Прибор для определения угла подъема шлифуемой резьбы
изготовлен таким образом, что при совмещении шага обраба-
тываемой резьбы, указанного на диске 1 прибора (рис. 26) со
значением среднего диаметра на вращающемся диске 2, стрелка
указывает угол на диске 3, на который необходимо переместить
поворотную часть шлифовальной бабки. При обработке много-
заходной резьбы шаг принимается равным ходу резьбы. Фор-
мула для определения угла подъема будет иметь вид:
T = S-a,
58
где Т — ход резьбы;
S — шаг резьбы;
а — число заходов резьбы.
После окончания работ, связанных с установкой поворотной
части шлифовальной бабки на определенный угол подъема об-
рабатываемой резьбы, и надежного закрепления поворотной ча-
сти поворачивается на аналогичный угол электродвигатель с под
моторной плитой и «люлькой» по специальным направляющим.
Это делается для совмещения плоскостей шкивов и для сохра-
нения межцентрового расстояния между шкивами электродвига-
теля и шпинделя шлифовальной бабки, что определяет посто-
янство в натяжении ремней привода шпинделя шлифовальной
бабки. На тех резьбошлифовальных станках, которые не снаб-
жены устройством для поворота электродвигателя на угол подъ-
ема обрабатываемой резьбы, после каждого изменения настрой-
ки угла и перемещения поворотной части нужно проверять
правильность натяжения ремней привода шлифовального
шпинделя и при необходимости регулировать натяжение
ремней.
Для правки шлифовального круга на требуемый угол про-
филя а = 60 или 55° головка правильного прибора устанавливает-
ся при помощи упоров по штриховой шкале и нониусу на соот-
ветствующий угол.
Резьбошлифовальные станки снабжаются правильными при-
борами самой разнообразной конструкции, подробное описание
которых будет дано в главе IV. В этой главе кратко описаны
правильные устройства, применяемые на современных резьбо-
шлифовальных станках для правки профиля абразивного круга
при обработке остроугольной резьбы.
Правильные приборы (устройства) по своему назначению
подразделяются на универсальные и специальные.
На универсальных правильных приборах перемещение алмаза
осуществляется вручную или механически.
С помощью рукоятки перемещают державку с алмазным ин-
струментом медленно, чтобы обеспечить равномерное перемеще-
ние алмаза по профилю шлифовального круга при правке. При
окончательной правке круга алмаз перемещают только в одном
направлении, начиная с вершины шлифовального круга. Это не-
обходимо для получения на профиле круга более чистой поверх-
ности.
Правильные приборы с «ручным» перемещением алмаза, как
правило, более универсальны и позволяют править шлифоваль-
ный круг под любым углом профиля (от 0 до 180°).
Правильные приборы с механическим перемещением алмаза
менее универсальны, но перемещение алмазов на них достигает-
ся наиболее плавное, что позволяет править абразивный круг
более тщательно.
59
Для правки шлифовального круга при обработке остроуголь-
ной резьбы применяют правильные приборы, позволяющие пра-
вить необходимый профиль одним (рис. 27, а) или двумя алма-
зами (рис. 27, б), приводимыми в движение специальными тя-
гами 7 и рычагом.
Рис. 27. Правильный прибор для правки угла профиля од-
ним (а) и двумя (б) алмазами
После повторной балансировки планшайбу с шлифовальным
кругом вновь закрепляют на шпинделе шлифовальной бабки.
Снимают планшайбу со шпинделя после открепления гайки
специальным ключом (см. рис. 25, а) специальным съемником
(рис. 28, а, б).
60
Шлифовальный круг, установленный на шпинделе, после по-
вторной балансировки правят окончательно.
Образование винтовой поверхности происходит вследствие то-
го, что деталь за каждый оборот вместе со столом станка пере-
мещается по отношению к вращающемуся шлифовальному кру-
гу строго на определенную величину, равную шагу резьбы. Это
достигается при помощи ходовой пары «хо-
довой винт — ходовая гайка», которая свя-
зана со шпинделем передней бабки смен-
ными зубчатыми колесами.
Схематично передача движения от шпин-
деля 1 передней бабки 2 к ходовому винту 5
станка показана на рис. 29. В рассматри-
ваемом примере постоянное передаточное
отношение (кинематической цепи передней
бабки) принято равным единице.
Резьбошлифовальный станок комплек-
туется определенным количеством сменных
Рис. 28. Конструкция съемника (а) и снятие планшайбы
(б) при помощи его
зубчатых колес, необходимых для шлифования деталей с раз-
личным шагом резьбы.
Сменные зубчатые колеса подбирают для шлифования резь-
бы того или иного шага по табл. 7, которая имеется на каждом
резьбошлифовальном станке. В этой таблице указываются все
наборы сменных зубчатых колес, позволяющие шлифовать резь-
бу от наименьшего шага резьбы до максимального, в пределах
паспортных данных станка.
61
Количество зубчатых колес, участвующих в наборе, обуслов-
ливается особенностью кинематики станка, величиной шага у
обрабатываемой детали и направлением резьбы (правое или левое).
Сменные зубчатые колеса предназначены для изменения
передаточного отношения между вращением шпинделя передней
бабки и величиной перемещения стола станка, а также для изменения
направления перемещения стола при нарезании левой или правой
резьбы. Сменные зубчатые колеса в зависимости от выполнения той
или иной роли в изменении передачи подразделяются на ведущие,
ведомые и «паразитные».
Рис. 29. Схема передачи движения от шпинделя передней бабки
к ходовому винту станка:
“ шаг нарезаемой резьбы, — шаг резьбы ходового винта. А, Б. В,
Л Д— сменные зубчатые колеса, А и Г— ведущие, В н Д— ведомые зуб-
чатые колеса, Б — паразитное зубчатое колесо
/ — шпиндель, 2 — передняя бабка, 3 — задняя бабка, 4 — ходовая гайка,
5 — ходовой винт
Ведущим сменным зубчатым колесом называется такое зубчатое
колесо, которое приводит в движение другое зубчатое колесо и
участвует в изменении величины передаточного отношения между
шпинделем передней бабки и ходовым винтом станка.
Ведомым сменным зубчатым колесом называется такое зубчатое
колесо, которое приводится в движение от другого зубчатого колеса и
участвует в изменении величины передаточного отношения между
шпинделем передней бабки и ходовым винтом ставка.
Паразитным зубчатым колесам называется такое зубчатое колесо,
которое участвует только в изменении направления перемещения
детали со столом станка и не участвует в изменении передаточного
отношения между шпинделем передней бабки и ходовым винтом
станка.
В наборе сменных зубчатых колес, указанном на рис. 29, зубчатые
колеса А, Г — ведущие, зубчатые колеса В, Д — ведомые, а зубчатое
колесо Б является паразитным.
62
Таблица 7
Сменные зубчатые колеса для настройки шага на резьбошлифовалыюм
станке модели 5822
Метрическая резьба Дюймовая резьба Модульная резьба
— 6,шаг Л-5 'гит” 25,4 ~ 1ГТ . _ 6«шаг А‘В 'гит” 25Л4~ = Б~Г ^гит- 6 д-в число ниток на 1" ’ Б-Г . 6л-М 6-47 Д-Я 'гит” 25,4 ~4-95М“ Б-Г 6п-М 6-47 А-В 1 М = гит 25,4-4 4-95-4 Б-Г
Шаг резьбы мм А Б В Г Шаг резь- бы, мм А Б В / Число ни- ток на 1" л В г Модуль резьбы А Б В Г Модуль резьбы л Б В Г
0,25 30 120 30 127 28 60 84 36 120 0,3 45 95 47 100 3,25 39 95 94 64
0,3 30 120 36 127 27 60 81 36 120 0,4 60 95 47 100 3,5 42 95 94 64
0,35 30 120 42 127 24 40 80 60 120 0,5 75 95 47 100 3,75 45 95 94 64
0,4 30 120 48 127 20 48 80 60 120 0,6 47 95 72 80 4 60 95 94 80
0,45 30 120 54 127 19 48 96 60 95 0,7 42 95 94 80 4,5 54 80 94 76
0,5 48 96 30 127 18 32 84 96 0,8 48 95 94 80 5 60 76 94 80
0,7 42 96 48 127 16 45 70 120 1 60 95 94 80 5,5 66 64 94 95
Продолжение табл. 7
Метрическая резьба Дюймовая резьба Модульная резьба
_ 6*шаг АВ 'гит" 254 " Б-Г _ 6-шаг __ АВ 'гит= 257Г4 “ Б Г 'гит” 6 А-В “ число ниток на Iя Б-Г 6л-М 6-47 ДВ 'гит" 25,4 1=3 4-95 БГ _ 6л М‘ 6-47 А В 'шт 25,4-4 4-95-4 Б-Г
Шаг резьбы, мм А Б в Г Шаг резьбы, мм А Б в Г число ни- ток на Iя А Б в Г Модуль резьбы А Б в Г Модуль резьбы А Б В Г
0,75 45 96 48 127 14 39 80 91 I 1,25 60 76 94 80 6 54 95 94 48
0,8 48 90 45 127 12 48 80 96 1,5 54 95 94 48 8 72 95 94 48
1 30 84 127 11,5 48 80 92 1,75 63 95 94 48 10 90 76 94 60
1,25 48 96 75 127 11 80 60 45 110 1 2 72 95 94 48 13 94 76 78 40
1,5 45 70 127 10 72 60 120 | 2,25 81 76 94 60 14 84 95 94 32
1,75 75 60 42 127 9 80 60 120 | 2,5 90 76 94 60
2 60 80 127 8 60 80 127 8 54 60 80 96 1 2,75 66 95 94 32
2,25 90 80 60 127 7 60 80 70 1 3 72 95 94 32
2,5 75 60 127 10 75 60 127 6 80 84 80
3 72 60 75 127 12 72 60 75 127 5 72 48 76 95
3,5 75 45 63 127 4,5 80 48 76 95
4 80 48 72 127 16 80 48 72 127 4 96 64 80 80
4,5 90 48 72 127|1 II 3,5 90 63 96 80
_5 78 39 75|127|| 20 78 39 75 127|| 3,25 | 96 78 72 _48
1« 84 42 90 127|| 24 84 42 901127|| 3 1 80 175 90 48
Паразитными зубчатыми колесами могут быть два зубчатых
колеса с одинаковым числом зубьев или одно зубчатое колесо с
любым числом зубьев, установленные на промежуточном пальце
гитары сменных зубчатых колес и соединенные с ведомым и ведущим
зубчатым колесом.
Прежде чем перейти к подсчету числа зубьев сменных колес по
формуле, ознакомимся подробнее с зубчатыми передачами,
внимательно рассматривая схему передачи движения от шпинделя
передней бабки к ходовому пинту при шлифовании резьбы с
определенным шагом (рис. 29).
Как видно из рисунка, на резьбошлифовальном станке, у которого
ходовой винт имеет шаг резьбы Sx=2 мм, обрабатывается деталь с
шагом резьбы SH= 1 мм.
За время одного оборота детали для перемещения ее на шаг
резьбы SH=1 мм ходовой винт станка должен сделать ровно половину
оборота вокруг своей оси. Значит, ходовой винт станка должен
вращаться в два раза медленнее, чем деталь.
За один оборот детали со шпинделем передней бабки зубчатое
колесо А сделает ровно один оборот, и если оно будет иметь число
зубьев z= 40, то повернется ровно на 40 зубьев. Зубчатое колесо Б,
являясь паразитным, не участвует в изменении передаточного числа,
т. е. будучи ведомым по отношению к колесу А зубчатое колесо В
только передает движение колесу В.
Для изменения числа оборотов ходового винта в два раза по
отношению к числу оборотов детали достаточно уменьшить в два раза
число оборотов ведомого зубчатого колеса В, для чего необходимо
подобрать его с количеством зубьев z, большим в два раза числа
зубьев z колеса А. В нашем примере число зубьев колеса В — z = 80.
При таком сочетании числа зубьев зубчатое колесо В, повернувшись
на 40 зубьев, так же как и колесо А при своем полном обороте,
сделает ровно половину оборота. Следовательно, число зубьев
остальных зубчатых колес (Г и Д) необходимо принять одинаковым
(например, Г—z= 100; Д—z= 100).
Из разбора схемы передачи движения (рис. 29) следует, что у двух
зубчатых колес, находящихся в зацеплении, отношение числа
оборотов ведомого колеса к числу оборотов ведущего равно
обратному отношению числа зубьев этих колес.
Отношение числа зубьев ведущего колеса к числу зубьев ведомого
колеса называется передаточным отношением и обозначается буквой
i. В нашем примере
• = А 40 = 1
~ В 80 — 2 '
3-1673
65
Набор сменных зубчатых колес для шлифования резьбы, записанных
в табл. 7 строчкой, можно записать в виде арифметической дроби: (для S
= 1,5 мм)
.АВ. 45-70
I == — • — = I ------- ,
Б Г 70-127’
где в числителе находятся все ведущие зубчатые колеса, а в знаменателе
— ведомые.
Паразитное колесо записывается в числителе и знаменателе, потому
что оно не участвует в изменении передаточного отношения
кинематической цепи «шпиндель передней бабки — ходовой винт». В
нашем примере зубчатое колесо z = 70 находится в числителе и
знаменателе и по арифметическому правилу его можно сократить, не
изменяя при этом величины передаточного отношения. Следовательно,
зубчатое колесо z—70 является паразитным. Передаточное число набора
сменных зубчатых колес, записанное в виде арифметической дроби,
подчиняется всем правилам арифметики, а именно:
1. При увеличении или уменьшении числителя и знаменателя дроби в
одинаковое число раз величина дроби, а следовательно, и передаточное
отношение не изменятся.
2. Числа (число зубьев зубчатых колес), находящиеся только в
числителе или только в знаменателе, можно разложить на множители и
группировать в новые числа. При этом величина дроби не изменится.
Например:
. _ 30-40-60 = (30-2)-40-60 _ 60-40-60
~ 60-50-100 ~ (60-2)-50-100 “ 120-50-100 ’
Если в наборе сменных зубчатых колес нет необходимого зубчатого
колеса, числитель и знаменатель дроби раскладывается на множители и
числа группируются таким образом, чтобы можно было подобрать
необходимое зубчатое колесо. Например, в наборе сменных зубчатых
колес с передаточным отношением:
._ 45-40-72
~ 50-80-120
отсутствует зубчатое колесо z — 72, но имеются зубчатые колеса z = 48,
z= 60. Раскладывая числитель дроби на множители и группируя их в
новом соотношении, получаем нужные нам величины зубьев зубчатых
колес:
40
20
Ю
5
1
72
36
18
9
3
1
2
2
2
3*
3
45-40-72 - 45 (2-2-5-3)-(2-2-2-2-3) 45-60-48,
66
Передаточное отношение равно:
45-40-72 45-60-48 45-48-60
1 = 50-80-120 = 50-80-120 50-80-120 ’
Множители дроби можно менять местами, не меняя при этом величины
дроби.
В общем случае формула для определения передаточного
отношения сменных зубчатых колес выводится из расчетного
уравнения винторезной цепи (кинематического баланса), кото-
рое составляется по условию: за один оборот детали стол дол-
жен переместиться в продольном направлении на шаг шлифуе-
мой резьбы. Это уравнение имеет вид:
1 об. детали-Zf А 'в -S^ = S„,
Ь • 1
А-В . SH
отсюда-—— = ir — .
ь-1 г>х
Принимая передаточное отношение сменных зубчатых колес
Л-В
—— = I,
Б-Г
получим
где i — передаточное отношение передачи сменных зубчатых
колес;
SH— шаг шлифуемой резьбы;
Sx—шаг ходового винта станка;
й — постоянное передаточное отношение передней бабки.
Пример. Прошлифовать резьбу с шагом 5=1
ном станке с шагом ходового винта, равным S=6
Передаточное отношение передней бабки й=1.
127
Число 25,4 можно представить в виде отношения - g- .
мм на резьбошлифоваль-
25 4
нит/1"= —=4,233.. ..мм.
6
Передаточное отношение набора сменных зубчатых колес будет рав-
няться:
SH 1 1-6 1-6 1-6-5
i — i.----~ 1.-------- — -------= ------=---------
Sx 25,4 25,4 127 127
6 5
_ 30 __ 30~84
127 = 84-127’
3*
67
Зубчатое колесо z = 84 необходимо в наборе для соединения
(сцепления) зубчатых колес z = 30 и z=127. Оно не участвует
в изменении передаточного отношения и поэтому в данном на-
боре является паразитным.
При соединении зубчатых колес между собой необходимо ос-
тавлять гарантированный зазор между зубьями в пределах
0,06—0,1 мм. Зубчатые колеса, участвующие в передаче, и втул-
ки со сменными пальцами, на которых они крепятся, необходи-
мо смазывать не реже одного раза в смену.
контакта
круга с
профилем
резьбы
б)
Следы
Рис. 30. Повышенный съем ме-
талла шлифовальным кругом
с левой (а) и правой (б) сто-
рон профиля резьбы и равно-
мерный съем с правой и левой
сторон (а)
После соединения зубчатых сменных колес между собой в
порядке, указанном таблицей станка, проверяют правильность
установки опорного центра в задней бабке и отсутствие биения
центра передней бабки. Заднюю бабку устанавливают по длине
детали и закрепляют. Деталь крепят в поводковом хомутике и
устанавливают на опорные центры.
Шлифовальный круг, заправленный под требуемый угол,
вводится в профиль предварительно нарезанной резьбы при по-
мощи механизма попадания в нитку таким образом, чтобы с
правой и с левой сторон резьбы съем припуска был одинаковой
величины. Правильность попадания шлифовального круга в нит-
68
ку резьбы проверяют по следу, который он оставляет при сопри-
косновении с профилем шлифуемой резьбы.
На рис. 30, а след, оставляемый при соприкосновении с профилем
резьбы по левой стороне профиля, находится ближе к кругу. Съем
металла по левой стороне профиля резьбы будет большим. Как
говорят, «круг прижался больше к левой стороне профиля резьбы».
На рис. 30, б след, оставляемый другом при соприкосновении с
профилем резьбы, обратный следу, показанному на рис. 30, а.
Следовательно, съем металла будет большим с правой стороны
профиля резьбы. На рис. 30, в показан
Рис. 31. Величина поперечного перемещения опорного центра х при различном соотношении
длины заготовки к длине обрабатываемой резьбы
след, оставляемый шлифовальным кругом при правильном попадании
его в нитку резьбы с правильным распределением снимаемого
припуска.
После правильного попадания шлифовального круга в нитку
резьбы и пробного шлифования проверяют цилиндричность резьбы по
среднему диаметру. При отклонении от цилиндричности конусность
устраняют перемещением верхней части задней бабки (вместе с
опорным центром) на шлифовальный круг или от шлифовального
круга. Величина этого перемещения зависит от соотношения всей
длины детали и длины шлифуемой резьбы. На рис. 31 показано, что
при наличии одинакового отклонения по
69
среднему диаметру резьбы на длине ее (при одинаковой длине
заготовки) величина перемещения опорного центра х будет раз-
личной.
Пример 1. На каждую величину х необходимо переместить опорный центр,
если длина заготовки 1=360 мм, длина шлифуемой резьбы /=120 мм (рис.
31, а), отклонение среднего диаметра резьбы на длине ее Д</2=0,4 ,и.и, откло-
нение, отнесенное к радиусу, будет =0,2 мм.
L 0,2-360
мм-
Пример 2. На какую величину необходимо переместить опорный центр,
если длина заготовки 1=360 мм, длина шлифуемой резьбы /=280 мм
(рис. 31,6), отклонение среднего диаметра Д*/2 = 0,4 мм (Дг2=0,2 леи).
1 0,2-330
у-, — Sr» - — = ------= 0,257 мм.
/ 280
После выверки и устранения конусности по среднему диа-
метру резьбы приступают к дальнейшей обработке детали, пред-
варительно убедившись в правильности других параметров
резьбы.
§ 5. ШЛИФОВАНИЕ ОСТРОУГОЛЬНОЙ РЕЗЬБЫ ОДНОНИТОЧНЫМ И
МНОГОНИТОЧНЫМ КРУГАМИ
На современных резьбошлифовальных станках остроугольную
цилиндрическую резьбу обрабатывают однониточным и
многониточным кругами.
Шлифование резьбы однониточным кругом
производится в одну и в обе стороны. Шлифование резьбы одно-
ниточным кругом в одну сторону применяется на окончательных
операциях и при обработке деталей небольшими партиями (в
количестве 3—10 шт.). При большем количестве деталей целе-
сообразнее применять способ шлифования резьбы в обе стороны. При
этом сокращается время обработки, так как время, затрачиваемое на
возвращение стола с деталью в исходное положение (при шлифовании
резьбы в одну сторону), частично используется на обработку резьбы.
Для возможности шлифования резьбы в обе стороны в
кинематической цепи современных резьбошлифовальных станков
встроены механизмы компенсации люфтов. Устройство механизма
компенсации люфтов при шлифовании резьбы в двух направлениях на
резьбошлифовальном станке модели ММ582 следующее: на шейке
шпинделя передней бабки свободно вращается ведомое зубчатое
колесо 1 (рис.32). При вращении колеса вперед (встречное
шлифование) запрессованный в него поводок 2 упирается в хвостовик
6 поворотного хомута и передает вращение непосредственно
шпинделю изделия. При вращении ведомого колеса назад (попутное
шлифова-
70
нне) шпиндель изделия стоит, пока поводок 2 ведомого колеса 1 не
упрется в такой же поводок 3, запрессованный в хомут 4, кото-
рый шпонкой связан со шпинделем изделия (шпинделем перед-
ней бабки) и передает ему вращение. После регулирования ме-
ханизма перемещающийся (поворотный) хомут 4 закрепляется
винтом 5. При настройке в механизме определенного люфта (хо-
лостой поворот) крепление ослабляется и хомут 4 поворачивает-
ся на необходимый угол (поворот — расстояние между поводком
3 и хвостовиком 6 поворотного хомута).
При шлифовании резьбы в обе стороны настройка механизма
компенсации люфтов необходима
зубчатых колес. На-
стройка механизма
компенсации происхо-
дит таким образом,
чтобы при ходе стола в
обратную сторону про-
филь шлифовального
круга был совмещен с
профилем резьбы, про-
шлифованной при пре-
дыдущем проходе. При
несовпадении профилей
шлифовальный круг бу-
дет обрабатывать толь-
ко одну из сторон про-
филя резьбы,что вызо-
вет занижение резьбы
при каждом наборе сменных
Рис. 32. Механизм компенсации люфтов станка
ММ582
по среднему диаметру.
Рассмотрим два спосо-
ба настройки механиз-
ма компенсации люф-
тов.
При первом способе наладка компенсатора производит-
ся следующим образом: станок, настроенный на шаг резьбы,
пускают на рабочий ход и останавливают, когда поводок 2 ве-
домого колеса 1 и винт крепления 5 поворотного хомута 4 (см.
рис. 32) будут в доступном для рабочего месте. В механизме
компенсатора создают люфт. Установив на станине станка (рис.
33) индикаторную стойку 1 с микромером /, мерительный штифт
которого упирают в кулачок стола 2, рукояткой медленно вра-
щают червяк привода изделия в направлении, обратном преды-
дущему ходу. Как только стрелка микромера покажет переме-
щение стола на 2—4 мкм, вращение прекращают. Поводок по-
воротного хомута 4 (см. рнс. 32) подводят точно до касания к
поводку ведомого колеса и закрепляют его винтом 5. При та-
ком способе погрешность установки обеспечивается 3—4 мкм.
71
При втором способе настройки компенсатора люфтов
профиль резьбы у детали после первого прохода покрывают рас-
твором медного купороса. Лимб поперечной подачи устанавли-
вается на упор, после чего шлифовальный круг отводится махови-
ком несколько назад. При обратном ходе стола шлифовальный
круг аккуратно подводится к профилю резьбы до касания. Конт-
ролируя съем нанесенного купороса шлифовальным кругом, на-
страивают компенсатор люфтов, добиваясь равномерного снятия
слоя купороса одновременно с двух сторон профиля резьбы по
одной линии. При этом маховик поперечной подачи (с лимбом)
постепенно подводится до упора (в первоначальное положение).
Рис. 33. Установка люфта в механизме компенсатора при
помощи индикаторного устройства (прибора)
Если при шлифовании на валу резьбы с правым направлени-
ем витков шлифовальный круг «берет» правую сторону профи-
ля при попутном шлифовании, то необходимо увеличить угол
холостого поворота (люфт) ведомого колеса 1 (см. рис. 32). При
шлифовании левой резьбы настройка ведется аналогично, но от
задней бабки (тоже попутно).
При втором способе установка люфта более точная (до
2 мкм), но времени на настройку требуется больше — 5 —
8 мин вместо 3—4 мин при первом способе.
У станка модели 5Б82 для удобства настройки механизма
компенсации люфтов на окружности диаметра хомута 4, равного
130 мм (рис. 32), наносится 50 рисок, равномерно расположен-
ных между собой. При установке необходимого люфта по этим
рискам контролируется перемещение поворотного хомута 6.
72
Длина дуги L, на которую необходимо переместить поворотный
хомут при настройке компенсатора, непостоянна и зависит от шага
шлифуемой резьбы S и величины несовмещения профиля круга и
профиля резьбы/. Эта зависимость может быть выражена так:
L =
~ S ’
гдел/)— длина окружности диска, на котором нанесены деления.
Чтобы совместить профиль круга с профилем резьбы с точностью
до Z = 0,01 мм при наибольшем шаге S = 40 мм, шлифуемом на станке
модели 5Б82, необходимо переместить поворотный хомут на
величину дуги:
L = 3,14.130.0,01
40
При наименьшем шаге S = 0,5 длина дуги будет L = 8 мм.
Следовательно, при шлифовании резьбы в обе стороны после
перенастройки станка на шлифование резьбы с меньшим шагом люфт
в механизме компенсатора необходимо увеличивать, а после
перенастройки станка на шлифование резьбы с большим шагом —
уменьшать.
В резьбошлифовальных станках других моделей применяют
механизмы, компенсирующие люфты различных конструкций. Так,
например, в модели станка МВ8, а также в станках фирм Эксцелло,
Клингельнберг применено добавочное перемещение в осевом
направлении ходового винта для совмещения круга с профилем
прошлифованной резьбы, при шлифовании ее в обе стороны.
Несмотря на различие конструкций механизмов, позволяющих
шлифовать резьбу в обе стороны, для конкретной партии
изготовляемых деталей окончательный проход при шлифовании
должен быть направлен в определенную сторону.
Обрабатывают резьбу однониточным шлифовальным кругом
глубинным и скоростным методами. Применение того или
другого метода определяется конструкцией станка.
Абразивные круги для шлифования резьбы глубинным методом
применяют, как правило, на керамической связке небольшой
твердости (Mj; М2; М3; СМ]; СМ2). Применение кругов с такой
характеристикой позволяет обрабатывать резьбу с минимальным
нагревом изделия во время процесса шлифования и получать
поверхность резьбы высокого качества.
Скоростное шлифование профиля остроугольной резьбы про-
изводится на резьбошлифовальных станках особой конструкции,
обеспечивающей обороты изделия в пределах 25—300 в минуту.
73
При больших оборотах изделия рабочему трудно уследить за
своевременной подачей на глубину резания после каждого прохода
изделия, поэтому конструкцией станка обычно предусмотрена
автоматическая подача шлифовального круга на заданную
глубину, причем величину подачи можно регулировать для любого
прохода детали.
Для скоростного шлифования применяют абразивные круги на
органической связке (ГБ, СК, СКН) или круги на керамической
связке, пропитанные бакелитовой смолой при высокой твердости
круга (СТ[ ; СТ2; СТ3; ТД.
Применение при шлифовании резьбы глубинного или скоро-
стного метода также зависит от марки стали, из которой изго-
товлена деталь. Как правило, резьбу у деталей из углеродистой
стали марок 35, 45 или из инструментальной стали марок У8, У9,
У10 обрабатывают абразивными кругами на керамической связке
глубинным методом, а резьбу у деталей, изготовленных из
быстрорежущих сталей марок Р18, Р9, —шлифовальными кругами
на органической связке скоростным методом.
Более прогрессивным методом обработки резьбы является
шлифование ее многониточным кругом как на
проход (рис. 34,а, б), когда длина шлифуемой резьбы больше
ширины абразивного круга, так и на врезание, когда длина шли-
фуемой резьбы меньше ширины шлифовального круга.
Шлифование резьбы многониточным кругом на проход про-
изводится чаще всего глубинным методом, но применяется также и
скоростное шлифование многониточным кругом.
Шлифование резьбы многониточным кругом на врезание
производится только глубинным методом при небольшой окруж-
ной скорости изделия:
=-28 — 75 мм]мин.
Резьба обрабатывается за 1,5—2 оборота детали, причем
врезание на глубину происходит на 3/4 части ее оборота, а на ос-
тавшейся части оборотов детали происходит окончательный съем
заданной глубины. Резьбы с шагом до S = 2 мм обрабатывают за
один проход при шлифовании резьбы без предварительной
прорезки. Резыбы с шагом S = 2—4 мм шлифуют с предварительно
прорезанной резьбой до термообработки. Равномерное врезание
(на 3/4 оборота детали) можно производить вручную или
автоматически от специального кулака. Этот кулак
устанавливается на вал механизма затылования и, получая вра-
щение через гитару затылования, в зависимости от оборотов
шпинделя, перемещают шлифовальную бабку к изделию. Спираль
кулака и скорость его вращения рассчитаны таким образом, чтобы
врезание на заданную глубину происходило за 3/4 оборота
вращения детали.
74
Пример. Прошлифовать резьбу М6Х1 у метчиков методом врезания за
два оборота детали.
На станке производится наладка (ранее описанная) для шлифования
резьбы многониточным кругом. Устанавливается кулак для врезного шлифо-
вания на вал механизма затылования. Подбирают сменные зубчатые колеса
на гитару затылования таким образом, чтобы за два оборота изделия кулак
на валу сделал один полный оборот.
1 _ 40
2 = 80 ‘
Рис. 34. Шлифование резьбы многониточным кругом:
а — при постепенном врезании профиля абразивного круга, б —
при шлифовании абразивным кругом с заборным конусом
Так как зубчатые колеса г=40 и z=80 соединяются между собой пара-
зитным колесом, то набор гитары затылования примет вид:
40 40-100
80 = 100-80
После этой окончательной наладки станка для врезного шлифования аб-
разивный круг подводится к изделию таким образом, чтобы после врезания
средний диаметр резьбы был выдержан в соответствии с чертежом.
75
На поверхности кулака для врезного шлифования, кроме участка
врезания и цилиндрической части, предусмотрен еще обратный спад.
Этот спад позволяет шлифовать резьбу без заметного перехода на
профиле резьбы во время остановки детали после окончания
шлифования. Изделие останавливается автоматически тогда, когда
кулак сделает один полный оборот.
Профиль кольцевых канавок
[Размер
во начала
закругления
впадины
Профиль кольцевых канавок
в)
Рис. 35. Конструкция (а) и профиль резьбы накатного ролика с цилиндрической (б) и
конической (в) нарезкой витков
Абразивные круги для многониточного шлифования подбирают
так же, как и при однониточном шлифовании — в зависимости от
метода обработки резьбы (глубинного или скоростного).
При обработке резьбы глубинным методом подбирают круги на
керамической связке. Профиль резьбы на этих кругах наносят
накатными роликами, изготовленными из высоколегированной стали
ХВГ или Р18 (рис. 35) .
Конструкция накатного ролика с профилем кольцевых канавок
(рис. 35, б) обеспечивает профилирование абразивного круга со
строго заданным шагом и углом профиля. Профиль резьбы
76
на круге наносят в виде кольцевых витков. Для более рациональной
работы накатного ролика (рис. 35, а) вовремя профилирования
абразивного круга нанесены расположенные под углом прорези
шириной 1,5—3 мм. Эти прорези на накатнике расположены таким
образом, чтобы каждая прорезь во время работы перекрывалась
последующим сектором накатника. Шаг между витками накатника
выполнен в соответствии с требуемой точностью обрабатываемой
детали. Профиль кольцевой резьбы накатника шлифуют на
цилиндрической или конической поверхности. Шлифование профиля
по цилиндру рекомендуется производить при шлифовании резьбы с
мелким шагом. При этом на шлифовальном круге делают заборную
часть под углом 5 = 7—12° за счет среза нескольких витков его.
Вершины последних витков калибрующей части шлифовального
круга в процессе работы мало нагружены и поэтому не «осыпаются».
Это обстоятельство очень важно при обработке резьбы с шагом
S = 0,7—.1,5 мм.
При профилировании круга на конус вершина витков калиб-
рующей части крута работает в более тяжелых условиях, так как
врезание происходит за счет постепенного углубления вершины
каждого витка круга (рис. 35, в). Здесь полностью имитируется работа
нескольких однониточных кругов, расположенных под определенным
углом.
Изготовление накатника для такого профилирования круга менее
сложно, что снижает затраты на изготовление инструмента. Этот
способ правки рекомендуется применять при шлифовании резьбы с
шагом S = 1,75—6 мм.
При обработке резьбы скоростным методом применяют аб-
разивные круги на органической связке. Круги на этой связке нельзя
профилировать металлическими накатными роликами.
Для профилирования абразивных кругов на органической связке
применяют алмазные инструменты. Самым распространенным
способом считается профилирование круга алмазным резцом с
помощью специального правильного прибора, обеспечивающего
резцу перемещение по заданному чертежом углу профиля и шагу
резьбы.
Если шаг шлифуемой резьбы мал (S= 1 —1,25 мм) и вершину
алмазного резца требуемой остроты очень трудно изготовить,
абразивный крут профилируют соответственно на шаг S = = 2—2,5
мм. При этом имеется в виду, что гитару шага станка настраивают
также на шаг резьбы S = 1 —1,25 мм.
Время на обработку резьбы, соответственно удваивается.
Особое внимание при обработке цилиндрической остроугольной
резьбы нужно уделить шлифованию резьбы с мелким шагом. При
шлифовании резьбы с мелким шагом определенную трудность создает
измерение резьбы по среднему диаметру, углу профиля и шагу.
Весьма трудно заправить абразивный круг
77
Рис. 36. Прав-
ка шлифоваль-
ного круга для
шлифования
мелкой резьбы
необходимой остроты так, чтобы в процессе шлифования выдер-
жать в пределах допуска внутренний диаметр резьбы.
Для шлифования резьбы с мелким шагом (0,6—0,8 мм) у ко-
ротких деталей (до 60—100 мм длины) применяют абразивные
круги на органической связке с характеристикой ЭБМ28 СТ2 —
Т] СК или ЭБЗ СТ2— Tj СКН. Резьбу с шагом S = 0,25—0,5 мм
при длине ее до 50 мм шлифуют кругами на органической связ-
ке (СК, СКН, ГБ) ЭБМ20 СТ3 — Т, СК; М20 СТ3 — Tj ГБ; ЭБ-20?!
СКН или кругами на керамической связке, пропитанными баке-
литовой смолой: ЭБМ20 Tj — Т2 К;КЗМ20Т]—Т2 К. Эти круги
сохраняют острие вершины, что позволяет выдер-
живать внутренний диаметр с радиусом закруг-
ления Д = 0,02—0,03 мм. Предпочтительнее при.
менять шлифовальные круги на керамической
связке, так как круги, изготовленные на органи-
ческой связке, на входе и выходе из резьбы от-
жимаются, что приводит к утолщению начальных
витков резьбы.
Для создания вершины круга с радиусом
притупления Д = 0,02 мм необходимо пользовать-
ся острым алмазным инструментом. Для правки
профиля у мелкозернистого абразивного круга
применяют алмазные иглы с доведенными граня-
ми и алмазометаллические карандаши типа НВМ
(зерно 100). Для сохранения остроты алмазного
инструмента шлифовальный круг правят специ-
альным профилем (рис. 36). После обычной
правки профиля шлифовального круга (указан-
ного пунктиром) поверхность А правят алмаз-
ным инструментом обычной остроты на глубину
0,3—0,5 мм на сторону, оставляя поверхность Б
высотой 2—2,5 мм. Затем берут более острый алмазный инстру-
мент и правят профиль только от вершины круга с малой скоро-
стью подачи (S=0,03—0,05 мм/об круга) и глубиной резания
/=0,005—0,01 мм.
Особенность шлифования резьбы заключается в том, что глу-
бина резания при первом проходе задается небольшой во избе-
жание скалывания вершины круга. Так, например, при шлифо-
вании резьбы с шагом S = 0,5 мм при глубине резания t =
= 0,335 мм резьба обрабатывается за три прохода: /1 = 0,1 мм-,
t2=Q,2 мм, /3 = 0,035 мм.
Обработка резьбы ведется глубинным методом при скорости
вращения детали цдет = 200—300 мм/мин. Скорость вращения
шлифовального круга на керамической связке 1»кр = 40—•
42 м/сек, а на органической vKP = 50—60 м/сек.
Учитывая особенность шлифования резьб с мелким шагом
предпочтение отдается кругам на керамической связке.
78
§ 6. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ И ЧИСТОВОЕ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИЕ
Профиль остроугольной цилиндрической резьбы обрабаты-
вают в одну или в две операции (предварительная и чистовая).
Выбор способа обработки резьбы зависит от материала, из
которого изготовлена деталь, количества обрабатываемых де-
талей в партии, метода подготовки резьбовой поверхности до
термообработки и конструкции станка.
В инструментальном и механических цехах индивидуального
и мелкосерийного производства детали с шагом резьбы до S =
= 1—1,5 мм шлифуют по «целому», т. е. до термообработки
Рис. 37. Предварительная обработка резьбы резь-
бовой гребенкой на токарном станке (а) и фрезой
на резьбофрезерпом станке (б)
резьбу предварительно не обрабатывают. Детали с шагом резьбы S =
1,75—6 мм обрабатывают предварительно резьбовыми гребенками
на токарном станке с припуском под шлифовку 0,45—0,65 мм в
зависимости от шага резьбы, марки стали и термообработки (рис. 37,
а). Резьбу у деталей небольшой длины обрабатывают резьбовой
фрезой на резьбофрезерном станке (рис. 37,6). Резьбовые детали,
изготовляемые большими партиями, предварительно обрабатывают
на резьбонакатном станке накатными роликами. Этот метод
обработки резьбы самый производительный, но при нем не
сохраняется соосность резьбовой поверхности с осью центровых
гнезд. Это затрудняет шлифование
79
профиля резьбы после закалки, так как очень трудно попадать
абразивным кругом в нитку резьбы и равномерно распределять по
сторонам профиля величину снимаемого припуска. Накатывание
резьбы целесообразно применять, начиная с шага S = 0,7—3 мм,
оставляя припуск по среднему диаметру 0,5— 0,7 мм.
После термообработки предварительно нарезанную резьбу
шлифуют многониточным или однониточным кругом. Для сокра-
щения вспомогательного времени на закрепление детали в хо-
мутике, измерение профиля резьбы, снятия и установки ее на
опорные центры применяют два или три поводковых хомутика.
Это позволяет обрабатывать деталь (один хомутик), измерять
обработанную деталь (второй хомутик) и подготовлять для об-
работки следующую деталь (третий хомутик).
Рис. 38. Приспособление для совмещения начала резьбы
Если при предварительной обработке резьбы начало нарезки
резьбы не совмещено у каждой детали, то для предварительного
шлифования резьбы у каждой детали необходимо иметь столько
поводковых хомутиков, сколько обрабатываемых деталей в партии.
Чтобы уменьшить количество поводковых хомутиков до 2—3 шт.,
пользуются для согласования резьбы каждой детали специальным
приспособлением (рис. 38), которое состоит из основания —
станины 1, передней бабки 2 с опорным центром, поводка-упора 3,
индикаторных часов 4, контролирующих совмещение витков
резьбы, наконечника 5, фиксирующего положение витка резьбы,
рукоятки 6, перемещающей пиноль при установке и снятии детали
с опорных центров, и задней бабки 7 с опорным центром,
перемещающейся по направляющим станины.
80
Совмещают начало резьбы у каждой детали в приспособлении
следующим образом. На обрабатываемую деталь с предварительно
нарезанной резьбой надевают поводковый хомутик. Деталь
устанавливают на опорные центры приспособления таким образом,
чтобы наконечник 5 попал в профиль витка резьбы. Затем ее
повертывают на опорных центрах в ту или иную сторону до
совмещения стрелки индикаторных часов 4 со штрихом, по
которому устанавливается профиль резьбы первой обработанной
детали.
После этого хомутик своим хвостовиком упирают на непо-
движный поводок передней бабки 3 и закрепляют на детали. Для
простоты запоминания стрелка индикаторных часов при установке
первой детали обычно фиксируется на 0 шкалы индикаторных
часов. Применение этого приспособления намного сокращает при
обработке партии деталей вспомогательное время на попадание
шлифовального «руга в нитку резьбы у каждой детали.
При обработке больших партий деталей резьбу с шагом S = =
1,5—4 мм шлифуют за два прохода.
При первом проходе резьбу шлифуют многониточным кругом и
оставляют припуск на окончательное шлифование от 0,12— 0,18
мм, по среднему диаметру. Скорость резания шлифовального круга
VkP = 30—42 м/сек. Скорость вращения детали составляет VfleT =
520—760 мм/мин.
За второй проход однониточным кругом снимают оставленный
припуск, выдерживая все технические условия чертежа. Если
резьбу обрабатываемой детали изготовляют по 2 или 3-му классам
точности, то профиль резьбы обрабатывают только мно-
гониточным кругом. Это намного повышает производительность
обработки.
При изготовлении деталей из высоколегированных сталей
более экономично обрабатывать остроугольную резьбу в одну
операцию. При массовом или крупносерийном производствах
резьбу шлифуют на специализированном оборудовании одно-
ниточным или многониточным кругами глубинным и скоростным
способами.
При напряженных режимах обработки остроугольной резьбы
многониточным кругом применяют абразивные круги разных ха-
рактеристик, установленные на одной планшайбе.
Пример. Для обработки резьбы на детали из высоколегированной или
высокоуглеродистой стали с шагом S=l,5 мм необходим шлифовальный круг с
характеристикой ЭБ5С2К. При применении этого шлифовального круга шлифование ведется
с небольшими глубинами резания t = 0,1—0,15 мм, во избежание «поджога» профиля
резьбы. Применяя на одной планшайбе два абразивных круга разной характеристики, а
именно: первый круг (на заборной части) ЭБ6СМ1К и второй круг (на калибрующей части)
ЭБ5С1К можно производить шлифование со значительно увеличенной глубиной резания
t = 0,25—0,35 мм на увеличенных числах оборотов изделия. Это возможно по-
81
тому, что шлифовальный круг с более мягкой характеристикой производит самую
тяжелую работу при съеме основного припуска. Круг с более твердой
характеристикой производит только зачистку и калибровку профиля обрабатываемой
резьбы.
§ 7. СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРОФИЛЯ
РЕЗЬБЫ И ЧИСТОТА ОБРАБОТКИ ПРИ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИИ
При шлифовании профиля резьбы абразивными кругами от-
деление частиц металла в процессе резания сопровождается
образованием высокой температуры в месте контакта круга с
изделием, что создает в поверхностном слое шлифованной резьбы
дополнительные внутренние напряжения, величина которых зависит
от метода шлифования резьбы.
Если внутренние напряжения не снимаются в процессе спе-
циальной термической обработки (старение), то впоследствии деталь
может деформироваться, что недопустимо при изготовлении
высокоточных резьбовых соединений.
Внутренние напряжения наибольшей величины возникают при
предварительной обработке резьбы однониточным кругом, методом
глубинною и встречного шлифования.
Возникновение внутренних напряжений меньшей величины
происходит при окончательном шлифовании однониточным кругом и
при шлифовании резьбы на получистовой и предварительной
операциях многониточным кругом попутным методом шлифования.
При напряженных режимах шлифования резьбы на деталях из
высоколегированной стали, кроме возникновения высоких
внутренних напряжений, на обработанной резьбовой поверхности
появляются шлифовочные трещины, что приводит к браку
изготовленной детали.
Таблица#
Классы чистоты профиля прошлифованной резьбы
Вид операции Классы чистоты
V 7 V 8 V 9 10
Предварительное шлифование X +
Получистовое шлифование X +
Окончательное шлифование X +
Условные обозначения: X - • наиболее часто получаемая чистота поверхности; + чистота поверхности, получаемая реже.
82
По микронеровностям резьбовой поверхности определяют
класс чистоты прошлифованной резьбы. Классы чистоты (табл.
8) устанавливают сопоставлением с эталонами чистоты; при
крупных профилях резьбы чистота поверхности определяется
специальными измерительными приборами.
§ 8. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
При шлифовании цилиндрической остроугольной резьбы из-
мерение ее параметров производят мерительным инструментом
для комплексных измерений. Также имеется мерительный инстру-
мент для контроля каждого параметра резьбы в отдельности.
Комплексную проверку параметров резьбы производят у деталей
менее ответственных, точность которых не превышает второго
класса. Более точные резьбы проверяют по каждому параметру
резьбы в отдельности. На рис.
ков профиля резьбы. Допу-
ски на изготовление даются
только в тело изделия.
Для наружного диамет-
ра болта d0 верхнее откло-
нение равно 0, нижнее оь
клонение равно с (на диа-
метр). Для среднего диамет-
ра резьбы d2 верхнее откло-
нение равно 0, а нижнее от-
клонение — Ь. Для внутрен.
него диаметра d верхнее от-
клонение 0, а нижнее откло -
39 показано расположение допус-
<х
Рис. 39. Расположение допусков профи-
лей резьбы
нение не установлено.
В допуск на средний диаметр d2 входит допуск на неточность
изготовления резьбы по углу профиля а, шагу S и погрешность
изготовления среднего диаметра.
Для комплексной проверки элементов профиля резьбы пред-
назначены резьбовые кольца и резьбовые пробки
(см. рис. 6, в), которые разделяются на проходные ПР и непро-
ходные НЕ. Кроме соответствующей маркировки на каждом ка-
либре, их легко различить по высоте рабочей поверхности: не-
проходные калибры ниже, чем проходные.
Проходным кольцом контролируют одновременно правиль-
ность изготовления резьбы по среднему, внутреннему диаметру,
шагу и углу профиля резьбы. Для контроля шага шлифуемой
резьбы проходное кольцо имеет определенное количество вит-
ков резьбы. Кольцо должно навернуться на резьбу, изготовлен-
ную по всем параметрам в пределах допуска. Непроходным коль-
цом контролируют изготовление профиля резьбы только по сред-
нему диаметру. Для этого его изготовляют со специально укоро-
83
ченным профилем резьбы. Непроходиое кольцо не должно навер-
тываться на резьбу. Если непроходное резьбовое кольцо навер-
тывается на резьбу, то значит средний диаметр резьбы занижен.
Допускается «закусывание» — навертывание непроходного коль-
ца на один-два витка шлифуемой резьбы.
Резьбовые кольца изготовляют регулируемыми и нерегулиру-
емыми.
При шлифовании резьбы длиной более 50—100 мм необходи-
мо контролировать цилиндричность резьбы по среднему диамет-
Рис. 40. Резьбовой микрометр:
а — конструкция, б — точное измерение среднего диаметра, в — неточное
измерение среднего диаметра
ру другим методом, так как для контроля цилиндричности по
среднему диаметру резьбовые кольца не могут быть применены.
Размер среднего диаметра, а также отсутствие конусности по
среднему диаметру резьбы обычно контролируют резьбовым
микрометром или микрометром гладким (методом трех прово-
лочек) и реже резьбовыми скобами.
Резьбовой микрометр (рис. 40, а) по конструкции
почти не отличается от гладкого микрометра соответствующего
диапазона измерения. Отличается он только тем, что у резьбово-
84
го микрометра в микрометрическом винте 2 и пятке 1 имеются
гнезда для специальных вставок, необходимых для измерения
среднего диаметра резьбы. К каждому резьбовому микрометру
прикладывается несколько комплектов вставок. Комплект состо-
ит из одной конической и одной призматической вставки
(см. табл. 9).
Таблица 9
Резьбовые вставки для измерения среднего диаметра
в зависимости от шага шлифуемой резьбы
№ комплекта вставок Шаг резьбы
метрической, мм дюймовой, нит/1"
№ 1 0,4 -0,5 60-48
№ 2 0,6 -0,8 48-33
№ 3 1,0 —1,5 32-21
№ 4 1,75-2,5 20-13
№ 5 3,0 —4,5 12-8
№ 6 5,0 -6,0 7—4,5
№ 7 — 4,5-3
Резьбовые вставки изготовляют из стали закаленной до твер-
дости HRC = 60—62. Углы профиля вставок точно соответству-
ют номинальным углам проверяемой резьбы. Посадочный цилин-
дрический хвостовик у призматической и конической вставки
имеет прорезь, что позволяет им в посадочном гнезде постоянно
находиться с определенным подпружиненным усилием. Для
удобства измерения в отверстие микрометрического винта поме-
щается коническая резьбовая вставка, а в отверстие пятки —
призматическая резьбовая вставка.
При установке микрометров в нулевое положение, начиная
от размера 25 мм, применяют специальные установочные меры,
у которых с одной стороны имеется внешний угол, а с другой —
внутренний угол, соответствующий углу профиля измеряемой
резьбы. Общая длина такой меры равна наименьшей величине
предела измерения микрометром, оговоренной на скобе его. На-
пример, для микрометра с пределом измерения от 25—50 мм
длина установочной меры равна точно 25 мм.
Точность измерения резьбовым микрометром среднего диа-
метра резьбы гарантируется в пределах ±0,01 мм.
При измерении призматическая головка обхватывает боковые
поверхности профиля витка, а головка конической вставки вхо-
дит в противоположную впадину витка (рис. 40, б). В процессе
измерения среднего диаметра резьбы вставки прижимаются к
профилю резьбы с усилием, не превышающим 200—300 Г. При
контроле среднего диаметра у резьб с увеличенным углом подъ-
85
86
Таблица 10
Определение среднего диаметра метрической резьбы по проволочкам
М ~ + 3 </пр - 0,866 S М = d., + К К = 3 dnp- 0,866 S </пр - 0,005 S + 0,056
5 мм %> к £ ММ dnp К 6’ мм '''Р К •S мм ^пр К
0,2 0,118 0,1808 0,5 0,291 0,44 1,25 0,724 1,09 3,5 2,02 3,02
0,25 0,142 0,210 0,6 0,343 0,5094 1,5 0,866 1,299 4 2,311 3,469
0,3 0,17 0,2502 0,7 0,402 0,6 1,75 1,008 1,509 4,5 2,595 2,886 3,888 4,76
0,35 0,201 0,3 0,75 0,433 0,65 2 1,157 1,739 5 2,886 4,328
0,4 0,232 0,3196 0,8 0,461 0,691 2,5 1,441 1,732 2,158 3,031 5,5 3,177 4,768
0,45 0,26 0,3903 1 0,572 0,850 3 1,732 2,598 6 3,468 5,208
Таблица 11
Определение среднего диаметра дюймовой трубной резьбы по проволочкам
М - </2 +3,167-</пр- 0,9605 S Л! = d2 + Я К = 3,167-</пр - 0,9605 S
S Число ни- ток на Iя ^пр к S dnp К S ^пр к S dnp к
3 4,773 6,978 5 2,886 2,55 4,267 3,193 10 1,441 2,1221 18 0,796 1,162
3,25 4,4 6,423 6 2,311 3,250 11 1,302 1,441 1,904 2,342 20 0,724 1,072
3,5 4,09 5,975 7 2,02 2,909 12 1,157 1,629 24 0,572 0,794
4 3,58 5,234 8 1,732 2,433 14 1,008 1,449 19 0,72 1,008
4,5 3,177 4,637 9 1,732 1,391 2,771 2,326 16 0,866 1,221
87
ема (более 6°), а также у резьб с несколькими заходами точ-
ность измерения уменьшается, так как прилегание профиля голо-
вок резьбовых вставок (конической и призматической) с профи-
лем резьбы будет неполным. Следовательно, измерять профиль
придется не по среднему диаметру резьбы, а в иных точках (рис.
40, в).
Для более правильного контроля размера по среднему диа-
метру резьбы применяют метод измерения тремя про-
волочками. Этот метод измерения заключается в том, что при
измерении среднего диаметра резьбы подбирают три измеритель-
ные проволочки, диаметры которых изготовлены весьма точно в
один размер (допускается отклонение 0,1 мкм). Пользуясь рас-
четной формулой или табл. 10, подбирают измерительные прово-
лочки оптимального размера, при котором линия контакта про-
волочек с профилем резьбы находится на среднем диаметре резь-
бы. При измерении проволочки закладывают в профиль резьбы
таким образом, чтобы одна из трех проволочек находилась диа-
метрально противоположно двум другим проволочкам. Правиль-
ность положения третьей проволочки проверяется так: любые
две проволочки из комплекта (в заводской упаковке они всегда
соединены между собой нитью) произвольно закладывают в две
соседние впадины резьбы, затем третью проволочку помещают
в одну из этих впадин и перемещают по ней на один оборот вит-
ка; если эта проволочка после перемещения совпадет с другой,
следовательно, впадина для третьей проволочки выбрана пра-
вильно. если не совпадет — третью проволочку следует перемес-
тить в соседнюю впадину.
После правильной закладки проволочек во впадину резьбы
гладким или рычажным микрометром, рычажной скобой и др.
определяют размер М. Этот размер отличается от измеряемого
среднего диаметра на величину коэффициента (табл. 10 и 11),
который определяется в зависимости от величин угла профиля
резьбы, шага ее и диаметра проволочек.
В табл. 10 приведен подсчет показания М при измерении
среднего диаметра метрической резьбы.
Пример. Требуется определить размер Af измеряемого среднего диаметра
</2=9,036 мм при шаге шлифуемой резьбы S= 1,5 мм.
По табл. 10 находим измерительные проволочки диаметром </=0,886 мм
и коэффициент К= 1,999.
Показание микрометра Af должно соответствовать М=9,036+1,999=
= 11,035 .им (рис. 41, а).
Правильность величины Af можно проверить по формуле
М = d2 + 3</пр — 0,866 S (только для метрических резьб),
де Af — показание микрометра;
d Пр— диаметр проволочек;
о — шаг измеряемой резьбы.
88
При измерении среднего диаметра у резьб с большим шагом
или у многозаходных резьб, когда мерительные плоскости прибо-
ра (микрометр и др.) ненадежно прилегают к двум рядом распо-
ложенным проволочкам, применяют мерную плитку (рис. 41,6).
При измерении среднего диаметра резьбы с мелким шагом
S = 0,25—0,7 мм две проволочки закладывают не через один ви-
ток, а через 3—5. Третью проволочку закладывают также в витке
диаметрально противоположно первым двум. Такой метод изме-
рения среднего диаметра у резьб с мелким шагом увеличивает
опорную площадь при измерении, что повышает точность контро-
ля и упрощает применение самого метода.
°) б)
Рис. 41 Схема измерения среднего диаметра проволочками:
а — у резьб с нормальным шагом, б —у двухзаходной резьбы
При измерении среднего диаметра резьбы у коротких (не-
большого веса) деталей обычно измерительные проволочки во
впадинах резьбы придерживают пальцами. Удерживая деталь во
время измерения в руках, рабочий повышает чувствительность к
перекосам измерительных плоскостей в процессе измерения. Это
особенно заметно при измерении среднего диаметра рычажным
микрометром или рычажной скобой. Часто пользуются специаль-
ным приспособлением для закрепления микрометра, для под-
держки проволочек. Это приспособление облегчает закладывание
проволочек во впадины резьбы, однако чувствительность измере-
ний (ощущение рабочим детали) при пользовании этим приспо-
соблением теряется. Это уменьшает точность измерения.
Подсчет размера М при измерении среднего диаметра дюй-
мовой резьбы приведен в табл. 11.
При подборе измерительных проволочек для измерения сред-
него диаметра резьбы для всех видов профиля основным прави-
лом является то, что размер М должен всегда превышать на-
ружный диаметр измеряемой резьбы.
89
Измерительный инструмент хранится в инструментальной
раздаточной в специальных ящиках или футлярах. Инструмент
ежедневно проверяется контролером: резьбовые кольца проверяют по
установочным калибрам, резьбовые и гладкие микрометр ы — по
установочным эталонам и мерным плиткам, измерительные
проволочки один раз в месяц проверяют с составлением паспорта в
центральной измерительной лаборатории.
В работе с измерительным инструментом следует обращаться
аккуратно, не загрязнять его смазочно-охлаждающей жидкостью,
остающейся на детали перед проверкой. Необходимо всегда помнить,
что хорошее качество измерительного инструмента обеспечивает
более высокую точность измерения.
§ 9. ВИДЫ, ПРИЧИНЫ БРАКА И СПОСОБЫ ЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
При шлифовании остроугольной резьбы возможен брак: за-
нижение среднего диаметра резьбы, завышение внутреннего диаметра
резьбы, отклонение от допуска по углу профиля, шагу к чистоте
поверхности, отклонение от цилиндричности по среднему диаметру
резьбы, повышенное биение профиля резьбы.
Основной вид брака при шлифовании цилиндрической остро-
угольной резьбы — занижение среднего диаметра
резьбы. Средний диаметр резьбы может быть занижен при
неправильном подборе абразивного круга.
Пример. После предварительных проходов на детали по среднему диаметру резьбы
необходимо снять 0,05 мм по диаметру.
Рабочий по лимбу перемещает шлифовальную бабку с абразивным кругом на 0,025 мм.
Шлифовальный круг при окончательном проходе «снимает» 0,035 мм по среднему
диаметру. Оставшиеся 0,015 мм остаются несошлифованными, так как режущие зерна
шлифовального круга значительно затупились.
Так как средний диаметр детали оказался не в размере (не-
дошлифован), рабочий перемещает шлифовальную бабку вторично на
оставшуюся величину. При дополнительном перемещении натяжение
в звеньях передачи возрастает, шлифовальный круг перемещается на
большую величину и сошлифовывает больший слой металла по
среднему диаметру резьбы. Это приводит к занижению профиля
резьбы по среднему диаметру.
При неправильно выбранном и при «засалившемся» абразивном
круге рабочий пытается снять недошлифованный слой металла при
повторном проходе без дополнительного перемещения шлифовальной
бабки. При этом часто профиль резьбы занижается по среднему
диаметру. Получается это потому, что шлифовальный круг не всегда
достаточно точно попадает в нитку резьбы предыдущего прохода.
Для предупреждения такого вида брака рекомендуется подбирать
шлифовальный круг необходимой характеристики. Если
90
рабочий вынужден шлифовать резьбу кругом с характеристикой
большей твердости, то правка круга может быть более грубой, но в
пределах допустимой чертежом чистоты. Правят шлифовальный круг
алмазным инструментом за один — три прохода перед окончательным
проходом. Не рекомендуется править шлифовальный круг
непосредственно перед окончательным проходом, так как условия
резания у круга будут неодинаковыми на всей длине шлифования.
Брак детали может быть из-за неправильного изготовления
профиля резьбы по углу. При шлифовании необходимо обращать
особое внимание на получение половины угла профиля — а/2 в
соответствии с техническими условиями, так как, если общий угол
профиля а будет выполнен в пределах допуска, а половина угла
профиля окажется выполненной не в допуске, то деталь будет
забракована (рис. 42, б). Правильным изображе-
Рис. 42. Изготовление угла профиля резьбы:
а— правильное, б — неправильное
нием профиля резьбы в чертеже необходимо считать такое, когда
наряду с указанием общего угла профиля а дается допуск на
изготовление половины угла профиля а/2 (рис. 42, а).
Резьба считается плохого качества, если на профиле ее видны
следы надробленности. Повышенные требования к плавности
перемещения в резьбовых соединениях обязывают уделять особое
внимание получению чистоты поверхности профиля резьбы, заданной
техническими условиями чертежа.
Плохое качество изготовления поверхности профиля резьбы
возможно при неправильном подборе абразивного круга, недо-
статочно «тонкой» заправке круга алмазным инструментом, не-
достаточно тщательной балансировке шлифовального круга. Для
более тщательной правки шлифовального круга рекомендуется
осуществлять возможно медленное перемещение алмазного
инструмента во время правки или применять более тупой (в пределах
допустимого) алмазный инструмент. При окончательной
балансировке круга необходимо уравновешивать дис-
баланс более тщательно. Надробленность по профилю возможна
также при ослабленных подшипниках, плохо выполненных центровых
гнездах у детали и при неправильно выбранных режимах резания.
При обработке резьбы на деталях большой длины и малого диаметра
(соотношение длины детали к диаметру L/d>10) необходимо
применять поддерживающие люнеты. Несоблюдение этого приводит к
повышенному отклонению от цилиндричности и ухудшению чистоты
поверхности. Особое внимание при шлифовании точных
цилиндрических остроугольных резьб следует обращать на
недопустимость «прижога» профиля резьбы, который является
следствием неправильно назначенных при шлифовании режимов
резания и неправильного подбора характеристики шлифовального
круга. Различные виды поводок резьбовых деталей могут быть от
применения рихтовки в процессе изготовления детали, а также
вследствие недостаточного снятия внутренних напряжений после
термообработки и предварительного резьбошлифования. Для
получения минимального биения профиля резьбы необходимо более
тщательно притирать или шлифовать центровые гнезда у детали.
§ 10. СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
Охлаждающие жидкости, применяемые при резьбошлифовании,
должны обеспечивать интенсивный отвод тепла из зоны резания и
уменьшение трения между режущими зернами шлифовального круга и
снимаемым слоем металла, чтобы дольше сохранить режущую
способность абразивного круга и получить обрабатываемую
поверхность профиля необходимой чистоты. Охлаждающая жидкость
не должна содержать ядовитых примесей, вредно действующих на
кожный покров рабочего, окислять металл станка, обрабатываемые
детали и разъедать окраску станка.
Для большинства резьбошлифовальных станков в качестве
охлаждающей жидкости применяют смесь индустриального масла 20
(веретенка № 3) и осерненного масла (сульфофрезол).
Эта охлаждающая жидкость достаточно хорошо отводит тепло из
зоны шлифования (чему способствует наличие в ней суль-
фофрезола), не окисляет металлических частей станка, не разъедает
окраски станка и не вызывает накожных заболеваний у рабочего.
Однако очистка ее при помощи магнитных сепараторов 2 (рис. 43, а)
от образовавшегося шлама во время процесса шлифования
значительно ухудшается в отличие от эмульсии и содовых растворов.
Затруднение в очистке от шлама магнитными сепараторами
объясняется более высоким скольжением частиц шлама по
поверхности барабана 4 магнитного сепаратора (рис. 43, б).
92
Рис. 43. Очистка охлаждающей жидкости магнитными
сепараторами
а — расположение магнитных сепараторов, б — схема магнитно-
го сепаратора
На рис. 43, б представлен схематично магнитный сепаратор.. В
баке 5 коробчатой формы помещается барабан 4, который при-
водится во вращение (п= 1—3 об/мин) от электродвигателя через
двойной червячный редуктор. На барабане размещены от 6 до 12
постоянных магнитов 3, которые своими полюсами обращены к
периферии барабана. Загрязненная охлаждающая жидкость
проходит через постепенно суживающееся пространства между
постоянно вращающимся барабаном и корпусом сепаратора
(направление движения жидкости показано стрелками).
Металлические частицы, соединенные с абразивной массой,,
попадая в магнитное поле, притягиваются магнитами к поверх-
ности барабана. При вращении барабана притянутый шлам под
нимается наверх, выжимается резиновым валиком 2, соскабли-
вается латунной пластиной 1 и попадает в сборник 6. Магнитные
сепараторы обеспечивают до 20—40% очистки от шлама смазочно-
охлаждающей смеси индустриального масла с сульфофрезолом.
Для более эффективной и тщательной очистки этой смеси
необходимо применять системы сетчатых перегородок и центри-
фуги (рис.44).
Центрифуга представляет собой самостоятельный агрегат с
отдельным электродвигателем 1, соединенным непосредственно с
ротором центрифуги 2. На роторе центрифуги закрепляется
сетчатый цилиндр 3. При вращении ротора с сетчатым цилиндром
с 1440 об/мин в полость цилиндра попадает загрязненная
смазочно-охлаждающая жидкость через слив 4 и при помощи
центробежной силы очищенная от шлама проходит через слив 5
в бак охлаждения. Вращающиеся сетчатые цилиндры по мере
загрязнения шламом заменяются чистыми.
Применение центрифуги для очистки смеси обеспечивает
почти 90%-ное извлечение твердых частиц из охлаждающей
жидкости. Тщательная очистка смазочно-охлаждающей
жидкости улучшает качество поверхности профиля шлифуемой
резьбы и повышает чистоту обработанной поверхности.
Смазочно-охлаждающая жидкость в процессе шлифования
нагревается. Этот нагрев вызывает дополнительное удлинение
Рис. 45. Холодильная установка в баке охлаждения
детали во время шлифования резьбы. Обычно при шлифовании
резьбы максимальный нагрев детали происходит при начальных
двух — четырех проходах. Чтобы предотвратить повышенный
нагрев смазочно-охлаждающей жидкости, особенно на
резьбошлифовальных станках, обрабатывающих резьбу на
деталях с напряженными режимами резания (продукционные
ставки и станки для прорезки резьб), применяют холодильные
установки 1 модели ИФ49 (рис. 45), поддерживающие
температуру смазочно-охлаждающей жидкости в пределах
(20±2°С) 293, 15°±2°К.
Чтобы рационально использовать холодильные установки
моделей ИФ49 и ИФ50 для охлаждения смазочно-охлаждающей
95
смеси, необходимо создать правильную циркуляцию этой жидкости
по отсекам бака охлаждения.
Наиболее удобной считается такая конструкция бака охлаждения
(рис. 45), в которой охлаждающая смесь после предварительной
очистки при прохождении через магнитные сепараторы 2 и систему
сетчатых перегородок поступает к центробежным, насосам 3. Смесь
охлаждается при прохождении через испаритель холодильной
установки 1.
§ 11. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
ОСТРОУГОЛЬНОЙ РЕЗЬБЫ
Для безопасной работы на резьбошлифовальных станках не-
обходимо до начала работы поставить ограждения на псе узлы с
вращающимися деталями, а именно: оградить шкивы передач от
электродвигателей к шлифовальной и передней бабкам. Особое
внимание следует уделять ограждению гитар со сменными зубчатыми
колесами и планшайбы, со шлифовальным кругом. Править
необходимый профиль на шлифовальном круге следует только
специальным приспособлением. Недопустима правка круга правящим
инструментом из рук рабочего, так как инструмент может вырваться
из рук и, заклинившись между столом станка и кругом, вызовет
разрыв последнего. При установке круга на шпиндель станка, а также
при балансировке необходимо избегать какого-либо удара по нему.
Несоблюдение установленного режима шлифования, т. е. увеличение
окружной скорости шлифовального круга, глубины резания, скорости
вращения детали, неправильный выбор характеристики
шлифовального круга также может служить причиной аварии. Перед
началом обработки детали рабочий должен проверить, надежно ли
закреплен поводковый хомутик, правильно ли выполнены центровые
гнезда у детали и опорные центры.
Если деталь будет ненадежно закреплена при установке на
опорные центры, то она в процессе шлифования может сорваться с
опорных центров и попасть между вращающимся кругом и столом,
что приведет к разрыву круга.
При шлифовании остроугольной резьбы, особенно на неза-
каленных деталях, следует быть особенно осторожным, так как на
наружном диаметре резьбы остаются заусенцы. Эти заусенцы можно
снимать только мелкозернистой наждачной бумагой, сложенной в
два-три слоя. Следует также опасаться ранения рук рабочего о
неснятые заходы — неполные витки резьбы. При шлифовании
скоростным методом или при шлифовании многониточным кругом
необходимо тщательно ограждать зону шлифования экраном, чтобы
брызги смазочно-охлаждающей жидкости не попали в глаза рабочего.
Чтобы избежать ранения глаз абразивными зернами, следует править
шлифовальный круг
96
обязательно с охлаждением, а также пользоваться устройствами для
принудительного отсасывания абразивной пыли и применять для
защиты подвижные щитки.
Для безопасной работы резьбошлифовщику
необходимо:
1. Хорошо знать свойства шлифовального круга, его предельную
скорость резания и обращаться с ним осторожно.
2. В совершенстве знать устройство всех механизмов станка.
3. Безошибочно усвоить порядок и приемы включения и вы-
ключения механизмов станка.
4. Строго соблюдать установленные режимы работы.
5. Быть внимательным и своевременно замечать малейшие
неполадки в работе станка.
6. Строго соблюдать все правила техники безопасности, не
допускать неосторожного обращения со станком, не уходить от
работающего станка.
Чтобы предохранить рабочего от увечий при разрыве шлифо-
вального круга, последний закрывают специальным предохра-
нительным кожухом, изготовленным из стали. В передней части этого
кожуха имеется вырез для подвода круга к изделию. По мере
срабатываемости шлифовального круга кожух соответственно
перемещают, не допуская большого зазора между кругом и кожухом.
Без кожуха работать на станке не разрешается. Начиная работу,
необходимо осмотреть, все ли вращающие и движущие части
защищены предохранительными кожухами. После пуска
шлифовального круга необходимо дать последнему 5—10 мин
вращаться без нагрузки и только после этого можно приступать к
работе.
Необходимо ознакомиться с правилами и нормами безопасной
работы, изложенными в ГОСТ 3881—53.
4-1673
ГЛАВА IV
П РАВКА И БАЛАНСИРОВКА
РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
§ 1. ИЗНОС И ЗАСАЛИВАНИЕ КРУГА И ИХ ВЛИЯНИЕ
НА ОБРАБОТКУ ДЕТАЛИ
Износ и засаливание шлифовального круга зависят от пра-
вильно выбранной характеристики шлифовального круга, от при-
меняемых режимов резания, режимов правки круга и свойств
обрабатываемого материала. В свою очередь выбор абразивно-
го круга зависит прежде всего от величины шага обрабатывае-
мой резьбы и материала. Для шлифования остроугольной резь-
бы применяют абразивные круги следующей зернистости
(табл. 12).
Таблица 12
Зернистость абразивных кругов
для шлифования резьбы у деталей из углеродистой,
инструментальной и быстрорежущей стали
Шаг резьбы Зернистость абразивных кругов
ММ число иит/1" ГОСТ 3647-59 Линднер ФРГ Англия США
0,25-0,3 0,4 —0,8 0,9-1,25 1,5-1,75 2 -2,5 3-4 5-6 6-8 28 24-18 14-10 9-6 5—4 3-2 М20 М28 3; 4 5; 6 6 8; 10 10; 12 12; 16 KS-0; WS-Q; SS-Q KS-0; WS-0; SS-Q KS-1; WS-1; SS-1 КS-2; WS-2: SS-2 KS-2; WS-3; SS-3 KS-3; WS-3; SS-4 KS-4; WS-5; SS-5 KS-3; WS-7; SS-G 500 400 320-280 230-4-180 180-е-150 150-:-120 1204 100 100 500 400 320—280 2304-180 180-:-150 150 :-120 1204-100 100
Примечание. Быстрорежущая сталь и ее заменители обрабатываются абразив- ными кругами только с режущим зерном «КЗ» или кругами фирмы Линднер ФРГ марки «$$».
98
Твердость шлифовальных кругов подбирают в зависимости от
режимов резания и твердости материала обрабатываемой детали.
Детали, изготовленные из стали с меньшей твердостью (не-
закаленные), шлифуют кругами с твердостью СМ2— Т2. Термически
обработанные детали с твердостью HRC = 50—62 шлифуют кругами
с твердостью М]—СМ] Исключением является шлифование резьбы с
шагом 0,2—0,5 мм. При шлифовании резьбы с мелким шагом
применяют круги на органической связке твердости СТ]—Т, и на
керамической связке Т,—Т2.
При неправильном выборе абразивного круга возникают не-
благоприятные условия для его работы, в результате чего рабочая
поверхность круга осыпается (режущие зерна раскалываются,
неравномерно выкрашиваются) или засаливается.
Чаще всего засаливание происходит при чистовом шлифовании,
когда применяют абразивный круг с твердой характеристикой. Тогда
затупившиеся зерна, ввиду малого давления на них в процессе
резания, не всегда своевременно выкрашиваются. Поры между
режущими зернами и связкой заполняются металлической стружкой и
поверхность профиля круга делается глянцевой. Поверхность витка
резьбы, особенно вблизи наружного диаметра, покрывается цветами
побежалости (прижог).
Повышенный износ происходит при выборе необоснованно
мягкого шлифовального круга или при назначении низкой скорости
резания VKp = 25—29 м/сек.
При преждевременном и неравномерном износе шлифовального
круга поверхность профиля резьбы становится не прямолинейной и
более грубой. Если при засаливании круга появляются цвета
побежалости по профилю резьбы, то три неравномерном износе его на
профиле резьбы появляется надробленность и шероховатость.
Процесс резания сопровождается специфическим дребезжанием.
При появлении в процессе шлифования тех или иных признаков
засаливания круга необходимо принудительно освежать рабочую
поверхность шлифовального круга алмазным инструментом, т. е.
править его.
Под травкой абразивного круга подразумевается принудительный
съем алмазным инструментом с поверхности шлифовального круга
изношенного слоя абразивных зерен.
При правильно выбранном режиме резания и характеристике
абразивного круга шлифовальный круг работает три частичном
самозатачивании. Частичное самозатачивание круга происходит
тогда, когда затупившиеся зерна своевременно выкрашиваются из
связки под влиянием силы резания и на замену им вступают в работу
новые зерна. Самозатачивание круга позволяет увеличить период
между очередными правками его алмазным инструментом.
4*
99
§ 2. ПРАВКА ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА И ВИДЫ АЛМАЗНОГО
ИНСТРУМЕНТА
Правят шлифовальный круг при шлифовании резьбы в отличие от
других видов шлифования только алмазным инструментом. Это
объясняется необходимостью получения высокой точности при
резьбошлифовании. Правят круг чаще всего принудительно после
каждого прохода или через несколько проходов, Не рекомендуется
править круг при шлифовании резьбы высокой точности в середине
прохода. Не желательно также править круг перед последним
проходом при шлифовании резьбы высокой точности и деталей
небольшой длины. Это объясняется тем, что после правки круга на
его рабочей поверхности остаются частицы выкрошившихся или
частично разрушенных алмазом режущих зерен.
Во время шлифования первых нескольких витков резьбы у
абразивного круга, после правки его, происходит осыпание по
профилю вследствие смыва раздробленных и выкрошившихся частиц.
В дальнейшем работа круга стабилизируется и шлифование идет при
частичном самозатачивании.
При принудительной правке шлифовального круга величина съема
абразивного слоя должна быть минимально необходимой. Слой,
снимаемый за одну правку, в зависимости от величины шага при
шлифовании резьбы на деталях из углеродистой и инструментальной
стали приведен в табл. 13.
Таблица 13
Слой, снимаемый с профильной поверхности шлифовального круга
за одну правку его
Шаг резьбы, мм Величина снимаемого слоя на сторону, мм Количество проходов при правке круга
0,25-0,3 0,01 -0,005 3-5
0,4-0,6 0,01 2-4
0,7—1,25 0,015-0,025 2-3
1,5-1,75 0,04 -0,06 3-4
> 2 0,06 -0,1 2-4
При шлифовании резьбы на деталях из высоколегированной и
быстрорежущей стали величина съема абразива увеличивается на
25%, за исключением шлифования резьбы с шагом S = 0,25—0,6 мм.
Это объясняется увеличением усилия резания при шлифовании этих
сталей и загрязнением металлической стружкой пор абразивного
круга на большую глубину.
Величина слоя абразива, снимаемого при правке, увеличивается
при ручной правке, при увеличенных припусках на шли-
100
фование, при применении шлифовального круга более низкой
твердости.
Правят однониточные шлифовальные круги обычно алмазными
крошками, зернами, зачеканенными или запаянными в оправу,
алмазными иглами и алмазно-металлическими карандашами марки
НВМ. Применение того или иного вида алмазного инструмента
зависит от зернистости круга, шага шлифуемой резьбы, требуемой
чистоты поверхности и точности шлифуемой резьбы.
При правке алмазным инструментом многониточного круга
применяют специально изготовленные алмазные
резцы. Применение алмазного инструмента показано в табл.14.
Таблица 14
Алмазный инструмент, применяемый при правке профиля у однониточных
абразивных кругов
Шаг резьбы, мм Зернистость круга (ГОСТ 3647—59) Вид алмазного инструмента
алмазно-металлический карандаш марки НВМ алмазное зер- но в оправе в каратах
керами- ческая связка бакели- товая связка зернистость (по ГОСТ 3238 —46)
0,25-0,3 0,4-0,8 0,9-1,25 1,5—1,75 2-2,5 3-4 5—6 6-8 М20 М28 3; 4 5; 6 6 8; 10 10; 12 12; 16 3; 4 5 8 8; 10 10; 12 16 100 100; 80 80; 60 60; 46 46; 36 46; 36 36 0,2—0,4 0,2—0,4 0,2—0,4 0,2—0,4 0,4-0,6 0,4-0,6
Примечали е. Выбор вида алмазного инструмента зависит от качества и точности по шагу и углу профиля шлифуемой резьбы. Для достижения лучшей чи- стоты поверхности, высокой точности по шагу, при допуске ±0.002—0,003 мм и до- пуске по углу профиля 2'—5' применяют алмазное зерно в оправе. При шлифовании резьбы с мелким шагом с меньшими требованиями по чистоте поверхности при- меняют алмазно-металлические карандаши типа НВМ.
Применение алмазно-металлических карандашей
типа НВМ для правки абразивного круга при шлифовании резьбы
с малым шагом S=0,25—0,5 значительно повышает качество профиля
абразивного круга. Самым важным фактором в правке профиля
круга при шлифовании резьбы с шагом S=0,25—0,5 является
получение вершины круга необходимой остроты (радиус
притупления R=0,02—0,03 мм). Затруднение в получении вершины
круга с таким малым радиусом заключается в том, что шлифуют
резьбу с таким шагом абразивными кругами высокой твердости
(СТз—Тг), отчего острие вершины алмазного инструмента быстро
притупляется и создавшаяся на нем площадка не дает возможности
при правке получить верши-
101
ну профиля круга необходимой остроты. Кроме того, усилия,
возникающие при правке круга алмазным зерном с затупившейся
вершиной, значительно возрастают, а вершина круга, не имея
достаточной прочности, отжимается или скалывается, что
приводит к искажению угла профиля после правки.
В отличие от алмазного зерна в оправе или алмазной иглы
алмазно-металлический карандаш типа НВМ представляет собой
подобие абразивного круга с той разницей, что режущим зерном
его является алмазная крошка, соответствующая зернистости: 36;
46; 60; 80; 100 по ГОСТ 3238—46.
Связывающим веществом служит жаропрочный титанистый
сплав. Алмазная крошка (зерна) располагается по объему всего
карандаша и в процессе правки круга всегда находится сразу
несколько зерен. Этим нагрузка на вершину каждого зерна
уменьшается и в целом алмазно-металлический карандаш работает
в более благоприятных условиях. Благоприятные условия для
правки алмазно-металлическими карандашами создаются при
применении карандашей с зернистостью 80 и 100. Такое ко-
личество зерен с острыми вершинами, находящихся на поверх-
ности карандаша, вполне обеспечивает работоспособность ка-
рандаша. Применение алмазно-металлических карандашей с
зернами более крупного размера (36; 46) ухудшает качество
правки шлифовального круга. Это объясняется тем, что более
крупные алмазные зерна в карандаше бывают с меньшим коли-
чеством острых вершин, а так как большее зерно в связке удер-
живается значительно лучше, то такие зерна работают аналогично
затупившемуся алмазному зерну в оправе. Так как в процессе
правки находится не одно затупившееся зерно, то усилия резания
значительно возрастают, что ухудшает условия правки
шлифовального круга.
Обычно такой слой С затупившимися алмазными зернами об-
новляется или алмазно-металлический карандаш поворачивается
на 120—180°.
На качество поверхности абразивного круга при правке ал-
мазным зерном или алмазной иглой большое влияние оказывает
конструкция правильного приспособления. Конструкция пра-
вильного прибора или приспособления предусматривает возмож-
ность правки каждой стороны профиля шлифовального круга
одним или двумя алмазами.
При применении в приспособлении одного алмазного зерна для
правки двух сторон профиля круга следует обращать особое
внимание на правильное расположение граней алмазного зерна.
Грани алмазного зерна или алмазной иглы должны быть
расположены таким образом, чтобы углы резания при правке были
приблизительно одинаковыми как для одной, так и для другой
стороны профиля шлифовального круга. Это необходимо для того,
чтобы с затуплением вершины алмазного инструмента
102
нагрузка в процессе резания при правке была одинаковой на
каждой стороне профиля шлифовального круга. При правке
шлифовального круга одновременно двумя алмазными зернами
углы наклона граней у каждого зерна необходимо подбирать
одинаковыми. Устанавливать и
зачеканивать алмазные зерна
в оправе следует, как показано
на рис. 46, а. Зачеканку или
пайку алмазных зерен 1 в оп-
раве 2 должен производить
квалифицированный специа-
лист. На рис. 46, б показано
алмазное зерно, неправильно
зачеканепное в оправе (с пе-
рекосом), а на рис. 46, в —
зерно, у которого острая вер-
шина зачеканена в оправку, а
тупая вершина оставлена для
правки.
Рис. 46. Установка алмазного зерна
в оправе:
а — правильная, б, в — неправильная
§ 3. МЕТОДЫ И РЕЖИМЫ
ПРАВКИ РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Конструкции правильных приборов по методам правки абра-
зивных кругов имеют две разновидности:
1. Правильный прибор с механическим перемещением алмаз-
ного инструмента после подачи на глубину резания от вершины
О')
6)
Рис. 47. Схема перемещения алмазного инструмента
при правке круга на автоматическом правильном при-
боре с двумя (а, в) и одним (б) алмазом и на пра-
вйльном приборе с ручным и механическим переме-
щением алмаза
103
круга. На таких правильных приборах правят профиль как двумя,
так и одним алмазами (рис. 47, а, б).
2. Правильный прибор с механическим перемещением одного
алмазного инструмента после подачи на глубину резания от вер-
шины круга, в то время как другой алмазный инструмент будет
перемещаться в направлении от планшайбы к вершине круга.
Выхаживание — проход без подачи ведется при перемещении
алмазных инструментов в исходное положение (рис. 47, в).
Перемещается алмазный инструмент при помощи ползушек или
рычага и двух зубчатых колес (вручную и механически).
На рис. 47, а и б приведена схема перемещения алмазного
инструмента при рабочем движении алмаза от вершины круга.
Рис. 48. Перемещение алмаза при правке:
а — рабочее перемещение и выхаживание в одну сторону, б —
рабочее перемещение в одну сторону — выхаживание в обратную
сторону
Работа алмазного
инструмента (см. рис.
47, а) приводит иногда
при правке мелкозер-
нистых абразивных
кругов с большой тве-
рдостью к выкрашива-
нию вершины круга, в
момент возвращения
алмаза в исходное по-
ложение.
Во втором случае
«выхаживание» проис-
ходит при повторном
перемещении алмазного
инструмента без подачи
на глубину резания (см.
рис. 47, б). Конструкция правильного приспособления,
позволяющая работать алмазному инструменту по схеме
перемещения алмаза, показанной на рис. 47, б, с автоматическим
или с ручным циклом правки более надежна. При такой схеме
перемещения алмазного инструмента поверхность круга правится
более тщательно, так как рабочее перемещение алмаза и
выхаживание ведутся в одну сторону. Вершина круга при правке
не осыпается.
Правка шлифовального круга по схеме, показанной на рис. 47,
в, приводит к скалыванию (выкрашиванию) вершины круга, так же
как и правка по схеме, показанной на рис. 47, а.
Процесс работы алмазного инструмента представляет собой
нанесение на шлифовальном круге винтовой линии с малым ша-
гом, равным 0,015—0,02 мм.
Перемещение алмаза в одну сторону с таким малым шагом
позволяет править поверхность шлифовального круга более
тщательно, так как перемещение алмаза ведется по винтовым
линиям, направленным в одну сторону (рис. 48, а).
104
При применении правильных приспособлений (рис. 47, а, в)
происходит «рабочее» перемещение алмазов при правке в одну
сторону, а при выхаживании — в обратную сторону, вследствие
чего винтовые линии, образованные на поверхности шлифоваль-
ного круга, пересекаются (рис. 48, б). При такой правке круг ра-
ботает точками, оставшимися от пересечения двух винтовых по-
верхностей. Шлифовальный круг, заправленный по этому методу,
дает более грубую поверхность профиля резьбы.
На предварительных и получистовых операциях шлифовальный
круг правят более грубо, чем при окончательном шлифовании.
Создание на профиле круга грубой поверхности позволяет
шлифовать резьбу на более высоких режимах. Чтобы сохранить
вершину профиля от выкрашивания, правку круга по правой и
левой сторонам профиля рекомендуется вести, начиная только от
вершины круга.
Режимы правки резьбошлифовальных кругов показаны в табл.
15.
Таблица 15
Режимы правки резьбошлифовальных кругов
Вид операций при резьбошлифовании Чистота поверхности для закаленной стали Режимы правки с перемещением алмаза вручную
Продольная подача алмазного инстру- мента, мм}сек Глубина резания при правке, мм
при черновых про- ходах прн чистовых про- ходах число проходов без подачи
величина по- дачи, мм число проходов величина по- дачи, мм число проходов
Предварительная Получистовая Окончательная V 7 v 8 v 9 3-5 1-3 0,5-1 0,04-0,06 0,02-0,04 0,005-0,02 •— № 1 1 0,02-0,03 0,01-0,02 0,005-0,01 2 1-2 1 1
Примечание. Для правйльиых приборов с автоматическим циклом глубина резания при правке принимается по средним значениям величины подачи.
Поверхность шлифовального круга будет заправлена более
качественно при меньшей скорости перемещения алмазного ин-
струмента в процессе правки.
Править абразивные круги на резьбошлифовальных станках
рекомендуется при обильном омывании смазочно-охлаждающей
жидкостью. Применение смазочно-охлаждающей жидкости в
процессе правки повышает стойкость алмазного инструмента, а
также способствует смыванию с рабочей части шлифовального
круга мелких разрушенных частиц абразивных зерен, мешающих
нормальным условиям резания при шлифовании резьбы.
Править шлифовальный круг без охлаждения следует с пе-
рерывами, давая алмазному инструменту охладиться на воздухе.
Это особенно относится к правке абразивных кругов с большой
твердостью (от С до Т2).
§ 4. ДИСБАЛАНС ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА И МЕТОД ЕГО УСТРАНЕНИЯ
Статическим дисбалансом шлифовального круга называется
неуравновешенность его относительно оси вращения, которая
вызывается совпадением центра тяжести круга с осью вращения
его. Дисбаланс измеряется в Г/см2.
Шлифовальные круги, применяемые на резьбошлифовальных
станках, должны быть тщательно уравновешены в статическом
состоянии. В абразивных кругах, работающих при больших ско-
ростях резания (30—42 м/сек), особенно при скоростном шлифо-
вании (42—60 м/сек), даже незначительная неуравновешенность
вызывает при вращении центробежные силы, вредно влияющие на
состояние подшипников и шпинделя шлифовальной бабки.
Дисбаланс шлифовального круга приводит к быстрому износу
подшипников и шпинделя шлифовальной бабки, значительно
ухудшает качество поверхности шлифуемой резьбы.
Неуравновешенность шлифовального круга происходит при
установке его на планшайбу в результате смещения по отношению
к посадочному диаметру. Это смещение происходит вследствие
неравномерного распределения зазора между кругом и
планшайбой, а также вследствие неравномерного размещения
абразивного материала в шлифовальном круге или неравномерного
заполнения пор абразивного круга смазочно-охлаждающей
жидкостью. Чтобы избежать неравномерного распределения
смазочно-охлаждающей жидкости в порах, круг перед остановом
вращают в течение 3—6 мин без подачи смазочно-охлаждающей
жидкости.
Основные определения и положения о дисбалансе приведены в
ГОСТ 3060—55.
На рис. 49 показана планшайба 2 со шлифовальным кругом 1 в
момент операции балансировки на специальном балансировочном
приспособлении.
Выверка в горизонтальном положении производится по уров-
ню, устанавливаемому на валики балансировочного приспособ-
ления, или уровню 5 при помощи установочных винтов 7.
Валики балансировочного приспособления периодически, по
мере выработки, перешлифовывают. Цилиндрические шейки
оправки 4 изготовляют в один размер во избежание неправильного
перемещения их во время балансировки шлифовального круга с
планшайбой.
106
Уравновешивание планшайбы со шлифовальным кругом про-
исходит в результате правильной установки дополнительных гру-
зиков (сухариков), перемещающихся по пазу планшайбы. Пра-
вильная установка этих сухариков позволяет компенсировать
дисбаланс самого абразивного круга или дисбаланс, возникший в
результате неправильной установки шлифовального круга на
планшайбе. Для правильного распределения зазора между внут
Рис. 49. Балансировка шлифовального круга на балансировочном устройстве
ренним диаметром круга и планшайбой применяют прокладки из
тонкой фольги или из жесткого картона, расположенные равномерно
в трех точках по окружности через 120°.
Перед процессом балансирования шлифовального круга, за-
крепленного вместе с планшайбой на балансировочной оправке,
дополнительные грузики располагают по пазу планшайбы равномерно
через 120° по отношению друг к другу. При отсутствии дисбаланса на
планшайбе с абразивным кругом дополнительные грузики будут
уравновешивать друг друга.
При наличии дисбаланса в круге планшайба с оправкой будет
перемещаться до совпадения центра тяжести шлифовально-
107
го круга и планшайбы с вертикальной плоскостью, проходящей через
осевую плоскость оправки.
Для устранения дисбаланса планшайбу с кругом и оправкой
устанавливают на балансировочном приспособлении таким образом,
чтобы один из сухариков 3'" находился в горизонтальном положении.
В таком положении этот сухарик имеет максимальное плечо.
Перемещая по пазу два других сухарика 3'; 3" ближе к вертикальной
плоскости оправки или дальше от нее, уменьшают этим самым
дисбаланс круга с планшайбой. Вращая оправку по часовой стрелке,
перемещают в горизонтальное положение следующий сухарик 3'.
Сухариками 3", 3'" и производят уравновешивание. Убедившись в
правильности балансировки, все эти операции повторяют при
вращении оправки против часовой стрелки, устанавливая поочередно
каждый из сухариков в горизонтальном положении (с
противоположной стороны). Таким образом, уравновешивание
происходит в шести точках. Операция балансировки
резьбошлифовальных кругов по приведенному выше способу в
статическом состоянии вполне достаточна для уравновешивания
шлифовального круга с планшайбой.
Эту операцию производят дважды— перед установкой планшайбы
с кругом на шпиндель шлифовальной бабки и после предварительной
правки по профилю абразивного круга алмазным инструментом.
Правилами техники безопасности предусмотрено уравновешивать
все шлифовальные круги, начиная с диаметра D= 150 мм, и
скоростные круги диаметра 30 мм.
§ 5. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ
РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Приспособлением для балансировки шлифовальных кругов
снабжается каждый резьбошлифовальный станок. На рис. 49 показано
балансировочное приспособление с параллельно
установленными цилиндрическими валиками.
Цилиндрические валики 8, изготовленные из закаленной стали, с
высокой точностью по цилиндричности покоятся на призмах жесткой
станины 6 коробчатой формы, изготовленной из серого чугуна.
Конструкция станины предусматривает возможность балансировки
шлифовальных кругов до определенного диаметра. Установочные
болты 7 позволяют установить приспособление так, чтобы
цилиндрические валики находились строго в горизонтальной
плоскости.
Контроль правильности установки приспособления ведется по
уровню 5, закрепленному на станине балансировочного устройства.
Цилиндрические валики на призмах крепятся винтами 9.
108
Балансировочное приспособление с планка-
ми, заточенными под угол, применяют реже. Это объ-
ясняется затруднением ремонта рабочей поверхности планок, на-
зываемых в производстве «ножами».
Приспособление для балансировки шлифо-
вальных кругов (рис. 50) нашло широкое распространение
в промышленности. Конструкция приспособления проста. Два
тонких закаленных и тщательно отшлифованных диска 1 поко-
ятся на подшипниках качения. Подшипники крепятся во фланце
2 жесткого корпуса приспособления. Технология изготовления и
монтажа дисков устраняет их дисбаланс. Применение для опор
Рис. 50. Балансировочное устройство с вращающими-
ся дисками
дисков подшипников качения обеспечивает более тщательное
уравновешивание дисбаланса шлифовального круга с планшай-
бой. Для балансировки планшайбы со шлифовальным кругом
применяют два приспособления с вращающимися дисками, уста-
новленных на жесткие бруски одинаковой высоты таким обра-
зом, чтобы шлифовальный круг имел возможность свободно вра-
щаться. Вращающиеся диски двух приспособлений должны быть
между собой параллельны. Это достигается следующим образом:
на диски помещают балансировочную оправку и начинают вра-
щать ее. Если вращающиеся диски расположены не параллельно
между собой, то оправка начнет перемещаться вдоль своей оси в
ту или другую сторону. Одно из приспособлений перемещают
109
(разворачивают) по отношению к другому до тех пор, пока балан-
сировочная оправка перестанет перемещаться вдоль своей оси.
Применение для балансировки шлифовальных кругов балан-
сировочных приспособлений с вращающимися дисками позволя-
ет производить уравновешивание резьбошлифовальных кругов
более тщательно, что значительно улучшает качество поверхности
обрабатываемой резьбы и улучшает работу подшипников и
шпинделя шлифовальной бабки.
ГЛАВА V
Основные принципы построения
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
§ 1. ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
Под технологическим процессом механической обработки
подразумевается последовательность и методы изменения заго-
товки в готовую деталь. При обработке происходит изменение
формы, размеров и физических свойств заготовки.
Форма и размеры заготовки изменяются при механической
обработке на металлорежущих станках (токарных, фрезерных,
шлифовальных, резьбошлифовальных и т. д.) или при слесарной
обработке. Физические свойства заготовки изменяются при тер-
мической обработке (закалка, отпуск и т. д.) или термохимиче-
ской обработке (азотирование и др.).
При разработке технологического процесса решаются основ-
ные вопросы, связанные с качеством изготовления детали (техни-
ческие условия на ее изготовление), производительность обработ-
ки и экономическая стоимость ее. Важнейшими задачами при со-
ставлении технологического процесса являются:
1. Выбор метода получения заготовки и последовательность
обработки ее.
2. Выбор необходимого оборудования, приспособлений, режу-
щего, мерительного и вспомогательного инструмента для обеспе-
чения высокого качества обработки.
3. Определение рациональных режимов резания.
Разработка наивыгоднейшего технологического процесса за-
висит от существующего типа производства.
В машиностроении различают единичное, мелкосерийное,
крупносерийное и массовое производства.
При изготовлении деталей в единичном производст-
ве технологический процесс разрабатывается с учетом привлече-
ния для обработки деталей рабочих высокой квалификации и
универсального оборудования. В единичном производстве изго-
товление одинаковых деталей редко повторяется. По этому прин-
111
ципу организуется работа в экспериментальных, опытных цехах,
отдельных участках и лабораториях завода.
Организация работы мелкосерийного производства
отличается тем, что заготовки запускают в работу небольши-
ми партиями и периодичность запуска их повторяется. При мел-
косерийном производстве, помимо привлечения рабочих высокой
квалификации и применения универсального оборудования, до-
пускается применение универсальных приспособлений и специ-
ального режущего и мерительного инструмента. По принципу
мелкосерийного производства работают инструментальные цехи
заводов, а также механические цехи заводов, выпускающие про-
дукцию в небольших количествах.
В условиях крупносерийного производства технологический
процесс составляется с учетом существующего парка оборудова-
ния как и в условиях мелкосерийного производства. При этом
парк оборудования отличается от мелкосерийного производства
тем, что детали обрабатывают обычно на агрегатных станках,
станках с полуавтоматическим и автоматическим циклом обра-
ботки. Большинство операций закрепляется за конкретным стан-
ком. Запуск заготовок в производство происходит большими
партиями. После изготовления партии деталей возможна пере-
наладка станка на обработку другой детали.
Для обработки деталей применяют в большом количестве
специальный режущий и мерительный инструмент, способствую-
щий сокращению цикла обработки.
Примером крупносерийного производства может служить ра-
бота механических цехов заводов, изготовляющих подшипники
качения, и специализированных инструментальных заводов.
В массовом производстве за каждым станком за-
крепляют постоянно повторяющуюся операцию и станок для дру-
гих операций не переналаживается. Большинство станков уста-
навливают в поточную линию. Транспортируют детали по кон-
вейеру. Наряду со специальными станками, станками-автомата-
ми и полуавтоматами применяют автоматические измерительные
устройства.
Станки в линиях располагают в таком порядке, в каком сле-
дует одна за другой операции технологического процесса, вклю-
чая и термообработку детали.
На обработке деталей заняты рабочие с малой квалификаци-
ей и высококвалифицированные наладчики.
§ 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Технологический процесс обработки до превращения заго-
товки в готовую для сборки деталь состоит из нескольких опера-
ций. Основными элементами технологического процесса являют-
ся: операция, установка, переход и проход.
112
Под операцией подразумевается часть технологического про-
цесса, имеющая законченный цикл (выполняется на одном рабо-
чем месте одним рабочим или бригадой).
Шлифование резьбы на деталях в зависимости от точности
технических условий ведется в одну, две или несколько операций.
Примером может служить шлифование резьбы на калибрах по
целому. Одна операция — шлифование резьбы предварительно
многониточным кругом с припуском под окончательное шли-
фование. Для этой операции подбирают соответствующий режу-
щий, мерительный и вспомогательный инструмент, устанавливают
рациональные режимы резания и т. д. Обработка детали ведется на
одном рабочем месте одним рабочим, что соответствует понятию
об операции.
Окончательное шлифование профиля резьбы выполняют на
другом рабочем месте другие рабочие, пользуясь иным режущим,
мерительным и вспомогательным инструментом. Такая обработка
будет считаться другой операцией. При обработке резьбы на
калибрах возможно применение как предварительной, так и
окончательной операции на одном рабочем месте, но после пе-
ренастройки станка. Такой порядок обработки также соответствует
изготовлению резьбы в две операции. Если станок не пере-
налаживается, а только изменяются режимы резания (при шли-
фовании резьбы однониточным кругом), обработка происходит в
одну операцию.
Установка — часть технологической операции, необходимая
для закрепления обрабатываемой детали при ее изготовлении (в
опорные центры, патрон, цангу и т. д.). В каждой технологической
операции можно применять одну или несколько установок.
Лишняя установка (перестановка) увеличивает время на обработку
детали. При разработке технологического процесса стремятся
вести обработку детали в каждой операции с одной установкой.
Переходом называется часть операции, характеризующаяся
неизменностью обрабатываемой поверхности, рабочего инстру-
мента и режима станка. Перемещение шлифовального круга для
обработки резьбы на разных участках (с другим наружным диа-
метром) или изменение режимов резания создают отдельные пе-
реходы. Например, первый переход — прошлифовать предва-
рительно резьбу, оставив припуск под окончательную обработку;
второй переход — прошлифовать начисто резьбу в размер, выдер-
жав технические условия чертежа.
Проходом называется часть перехода, при выполнении которого
снимается определенный слой металла. Переход делится на
проходы в тех случаях, когда абразивный инструмент не в состо-
янии удалить весь слой металла за один проход.
При разработке технологического процесса для изготовления
113
детали любой сложности первоначально устанавливается вид по-
лучаемой заготовки, очередность обработки по операциям, при-
пуски и допуски на обработку для каждой операции, вид обору-
дования и применяемого инструмента.
В зависимости от типа производства построение технологиче-
ского процесса в основном ведется по двум принципам:
1. Принцип укрупнения операций.
2. Принцип расчленения операций.
Принцип укрупнения операций заключается в том,
что при изготовлении детали несколько отдельных простых опера-
ций объединяют в одну. Укрупнение операций производится чаще
всего при единичном и мелкосерийном производствах.
Принцип расчленения операций заключается в том,
что при составлении технологического процесса обработка дета-
ли расчленяется на более простые, отдельные операции. Каждая
из этих операций выполняется на своем рабочем месте за одну
установку.
Такой принцип построения технологического процесса свой-
ствен крупносерийному и массовому производствам. Такое про-
изводство оснащено специализированным оборудованием, специ-
альным режущим, мерительным, вспомогательным инструментом
и приспособлениями.
Расчленение операций на более мелкие позволяет сократить
время на наладку станка и значительно увеличить производи-
тельность при изготовлении массовой продукции.
§ 3. ПОНЯТИЕ О БАЗАХ И ВЫБОРЕ ИХ
Способ закрепления и установки заготовок для обработки их
на станке предопределяется конструкцией детали и технически-
ми условиями. При разработке технологического процесса боль-
шое внимание предъявляют к правильности выбора поверхности,
на которой бы базировалась деталь при обработке. Заготовки в
процессе изготовления детали могут устанавливаться на опор-
ных центрах, в патроне, цанге и т. д.
Поверхности, по которым производится такая установка, на-
зываются установочными базовыми поверхностями, или устано-
вочными базами.
Принято разделять установочные базы на основные и вспо-
могательные.
Основной базой называется такая поверхность, которая ис-
пользуется как для установки детали во время ее обработки, так
и для ее соединения при сборке с другой деталью. Так, напри-
мер, отверстие насадного резьбового калибра-пробки является
основной базой: поверхность отверстия служит базой для обра-
ботки резьбы и в то же время это отверстие является посадоч-
ным для закрепления калибра-пробки на рукоятке.
114
Вспомогательной базой называется поверхность, которая при-
нята в качестве установочной базы при обработке, но которая не
сопрягается с другой деталью при сборке и не оказывает влия-
ние на ее работу в механизме. Самой распространенной вспомо-
гательной базой являются центровые гнезда.
Правила выбора баз. Самым лучшим случаем при выборе баз
является обработка детали или, в крайнем случае, основных ее
поверхностей с одной установки. При обработке детали с одной
установки достигается наилучшая точность, так как изменение
базы приводит к смещению основных поверхностей обрабатыва-
емой детали. Большинство деталей приходится обрабатывать на
различных станках. В этих случаях необходимо в технологиче-
ском процессе предусмотреть строгое соблюдение постоянства баз
(основных или вспомогательных) в процессе обработки детали.
Обработку заготовки следует начинать с той поверхности, кото-
рая сможет служить установочной базой для дальнейших опера-
ций.
От тщательности подготовки базовых поверхностей зависит
качество и точность обрабатываемой детали.
§ 4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОБРАБОТКИ.
ОПЕРАЦИОННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Последовательность обработки детали устанавливается тех-
нологическим процессом, о правильности составления которого
можно судить по затрате времени на изготовление детали и по
качеству детали после ее обработки. Общая последовательность
операций технологического процесса примерно такова:
1. Заготовительные операции.
2. Подготовка основных или вспомогательных баз.
3. Предварительная черновая обработка (на предварительной
обработке снимается большая часть припуска металла).
4. Чистовая обработка окончательная или с припуском под
шлифование.
5. Термическая обработка детали (производится при необхо-
димости).
6. Окончательная обработка шлифованием всех необработан-
ных поверхностей. На этих операциях получается точность и чи-
стота поверхности, заданные техническими условиями чертежа.
Основным техническим документом для обработки детали на-
ряду с чертежом является технологичеокая карта, в которой за-
писан технологический процесс изготовления детали.
В карте на механическую обработку детали приводят данные:
1. О методе получения заготовки, материале и массе ее, о не-
обходимых припусках для получения годной детали.
2. О последовательности и характере обработки с перечисле-
нием всех операций, установок, переходов и проходов.
115
116
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
Станок
№
Группа
№
Деталь
№
Наимено-
вание де-
тали
Шпиль-
ка
Мате-
риал
Ст. 35
Размер за-
готовки
014X1400
Коли-
чество
20
Лист № 1
Всего листов 1
Норма
2
3
4
5
Операция
Заготовительная
Токарная
Токарная
Бесцеитровочиое
шлифование
Рсзьбошлифование
Краткое содержание
операции
Отрезать заготовку из
прутка 0 14x1400/20 шт.
Проточить с припуском под
шлифовку 0,4 иа 0, под-
резать торец, сиять фаску,
отрезать в р-р 69 мм
Подрезать торец с другой
стороны в р-р 68 мм,
снять фаску
Шлифовать в р-р 12Сч
Шлифовать резьбу Ml2
окончательно многони-
точным кругом по тех-
условиям чертежа
Станок
Дисковая пила
Токарный 1К62
Токарный 1К62
Бесцеитровоч-
иый станок
Резьбошлифо-
вальный станок
5822
Инструмент и приспо-
собление
Масштабная лииейка
Трехкалибровый патрон
Лииейка
Трехкалибровый патрон
Лииейка
Микрометр
Калибр. М12
Цанга 012
раз-
ряд
II
III
III
III
IV
подготовит.
мии. | расц.
5'
10'
10'
5'
10'
3,01
6,88
6,88
-3,44
0-7,89
штучная
мии.
сумма
5'
15'
10'
5’
15’
3,01
-10,3
—6,88
—3,44
0-11,84
117
ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Изделие Наименее, детали 1 Лет. №
Метчик шлифовка резьбы | опер. № 10
Наименование операции | Предварительно
Цех 8 Пролет 4 Станок Р. шлиф | Фирма-модель 5822 | Инвент. № 53
Заготовка
Материал Марка | Твердость
Сталь Р-18 | RC = = 62-г-64
Приспособление
Наименование центра Шифр хомутик
Количество Кол. одно- Норма времени на операцию в мии. Разряд
деталей в партии врем, обраб. деталей I I вено- I 1 подг. закл. машин.| мог дополи, штучн. работы
20 1 10’ | 0,8' I 1,5’ | 0.2’ | 2,5’ IV
Охлаждение: веретенка 70 И, сульфофрезол 30%
№ переход. Наименование переходов Инструмент Расчетные данные Режим Время
режущий вспомогат. измерит. 1 Диаметр или длина Глубина 1 резания _ 1 Длина прохода Число । проходов V П 1 машин. вспомог.
Наим. шифр! Наим. Шифр Наим. Шифр
Л, Установить даталь и закрепить
1. 2. Шлиф, начерно (про- резать резьбу М12 многопроф. кругом) Контроль ЭБ6СМК Накат, хомутик центра Микрометр 0ч-25 калибр М12 42 0,9 45 1 0,075 м/мин 2-3 O6IMUH 0,8 мин. 0.5 мин
Лист №
Нормировал
Составил
Проверил
Всего
Утвердил
118
ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Изделие Наименование детали Дет. №
Метчик Опер. № 20
Наименование операции Окончательное шлифование резьбы
Пролет |
Цех
Станок
8
4
Резьбошлиф.
5822
4
| Фирма-модель | Иивент. Xs
Заготовка
Материал
Марка
Сталь
Р18
Приспособление
Деталь
Твердость
/?С 624-64
Наименование
центра
Шифр
хомутик
.ej
Д С
Наименование
переходов
Л
2
количество
деталей
в партии
кол. одпо-
врем. обр.
деталей
Норма времени на операцию
• ВСПО- I
подг. закл? машии. мог. |донолн.1 штучн.
Разряд
работы
20
10’
V
Охлаждение: веретенка 7О?6, сульфофрезол 309*
Инструмент
режущий 'вспомогательный । измерительный
1 Наим. |Шифр[ Наим. |п!ифр
Установить деталь и
закрепить
Шлиф, начисто резь-
бу М-12 по техус-
ловням чертежа
Шлиф,
круг.
Микрометр
04-25
центра
хомутик
Расчетные данные
Режим
Наимсн. |п!ифр
Диа-
метр
или
длина
Глуби-
на ре-
зания
Длина
про-
хода
Число
про-
ходов
v
П
машин.
ек •:
S $
Контроль (Измери-
тельная лаборато-
рия)
Микрометр
резьбовой
от 0ч-25 мм
Микроскоп
ииструм.
12
0.23
45
б
0,75
м/мин
20
об/мин
2.5'
Составил
| Нормировал
| Провер
| Утвердил
| Всего
| Лист №
3. О необходимом для обработки детали оборудовании: режу-
щем, мерительном, вспомогательном инструменте и приспособ-
лениях.
4. Расчетные размеры обрабатываемых поверхностей (длина,
диаметр и другие параметры) и принятые режимы резания.
5. Расчетные нормы времени для каждой операции.
6. Методика технического контроля.
Образец маршрутной технологической карты на обработку
резьбовых шпилек приведен на стр. 116.
При пооперационно разработанном технологическом процессе
составляется операционная карта, отличающаяся от маршрутной
технологической карты тем, что она составляется не на обработ-
ку всей детали в целом, а на каждую операцию. Запись в опера-
ционной карте сделана более подробно. Карта снабжена поопе-
рационными эскизами, на которых указаны установочные базы и
обрабатываемые поверхности. Операционная карта позволяет
рабочему более подробно ознакомиться с выполняемой работой.
Образец операционной карты предварительного и окончатель-
ного шлифования резьбы на метчике приведен на стр. 117 и 118.
ГЛАВА VI
Шлифование резьбовых гребенок,
фасонных резцов и ОСТРОУГОЛЬНОЙ
РЕЗЬБЫ С ЗАТЫЛОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ
§ 1. ШЛИФОВАНИЕ РЕЗЬБОВЫХ ГРЕБЕНОК
И ФАСОННЫХ РЕЗЦОВ
Для более производительного нарезания наружной и внут-
ренней резьбы на токарном станке применяют резьбовые гре-
бенки.
Резьбовые гребенки выполняются плоской (рис. 51),
призматической и круглой формы (см. рис. 8, в, г).
В отличие от обычных резьбовых резцов резьбовые гребенки име-
ют не один резец, а несколько (до 6—8), изготовленных по до-
Рис. 51. Резьбовая гребенка
пускам и форме профиля обрабатываемой резьбы. Рабочая часть
гребенки состоит из режущей и калибрующей частей.
Зубья заборной части I гребенки (рис. 51), производящие ре-
зание (2—3 зуба), обычно срезаны под углом б так, чтобы каж-
дый зуб имел равномерную нагрузку в процессе резания. Калиб-
рующие зубья (4—6) производят только зачистку при нарезании
резьбы.
Профиль резцов плоских резьбовых гребенок (см. рис- 8, в и
рис. 51), предназначенных для нарезания наружной резьбы, обра-
батывают на резьбошлифовальных станках в специальных при-
120
способлениях или в специальных оправках, обеспечивающих по-
лучение заднего угла у.
Угол заборной части б и задний у обрабатывают на заточ-
ном станке.
Профиль резьбы на резьбовых гребенках— плоских и призма-
тических— шлифуется в виде канавок, расстояние между кото-
рыми равно шагу в отличие от гребенок круглой формы, где про-
филь резьбы шлифуется как в виде кольцевых канавок, так и
спиральных. Контроль углов профиля, глубины, шага резьбы про-
изводится на универсальном или инструментальном микроскопе,
а также на специальных мерительных приспособлениях.
Большее применение для нарезания резьбы получили круглые
гребенки с винтовым шагом. Эти гребенки более эконо-
мичны в работе (допускают большое количество переточек) и
менее сложны и изготовлении. Гребенки также имеют заборную
и калибрующую части профиля, как и рассмотренные выше.
При нарезании наружной резьбы направление витков резьбы
у детали и гребенки должно быть разноименным, т. е. если резь-
ба у детали нарезается с правым направлением, то на гребенке
должна быть изготовлена резьба с левым направлением. Такое
условие позволяет получить задний угол резания по профилю
витков резьбы.
При нарезании внутренней резьбы направление витков у об-
рабатываемой детали и гребенки должно совпадать. Угол подъ-
ема витков резьбы гребенки должен совпадать с углом подъема
обрабатываемой резьбы. Для обеспечения этого условия иногда
приходится изготовлять гребенки с меньшей заходностью, чем
нарезаемая резьба.
Пример. Изготовить круглую резьбовую гребенку для нарезания внут-
ренней двухзаходной резьбы ЛА64Х12 (6X2) с диаметрами dHap =64 мм, d2=
=60,103 леи, d BII=56,206 мм и углом подъема <р=3°36'.
Для нарезания внутренней резьбы наружный диаметр гребенки должен
быть меньше внутреннего диаметра нарезаемой резьбы.
Принимаем наружный диаметр гребенки do=5O мм-, тогда средний диа-
метр t?2=46 мм и, следовательно, угол подъема резьбы <р=4°4Г.
Этот угол подъема намного отличается от угла подъема нарезаемой резь-
бы <р=3°36' и при нарезании профиль резьбы гребенки не будет иметь необ-
ходимого заднего угла резания.
Если мы изготовим резьбовую гребенку с одним заходом при наружном
диаметре do=5O мм и среднем диаметре £?2 = 46 лги, то угол подъема резьбы
при этом будет <р=2°22', что также не обеспечивает величины заднего угла
резания. Для получения соответствующих задних углов резания определяем
средний диаметр гребенки в зависимости от угла подъема витков нарезаемой
резьбы.
= 32,8 мм.
S tg а
tg<p = 7^;
0,06279-3,14
6
Наружный диаметр гребенки dHap =36,8 мм.
Эта гребенка обеспечит нормальные условия резания.
121
При обработке гребенок следует обращать особое внимание
на обработку концевых витков, толщина которых может быть
увеличенной из-за отжима шлифовального круга в процессе ре-
зания.
Из фасонных резцов наибольшее распространение в произ-
водстве нашел дисковый резец (рис. 52), профиль которого
создается алмазным инструментом на шлифовальном круге с по-
Рис. 52. Фасонный резец
мощью правильного прибора с копировальным устройством. При
необходимости шлифования профиля фасонных резцов со слож-
ным сопряжением отдельных участков шлифовальный круг пра-
вят накатником соответствующего профиля. Измеряют профиль
накладными шаблонами, па проекторе и на универсальном ми-
кроскопе. Шлифование производится на центровых оправках.
§ 2. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
С ЗАТЫЛОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ В МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Задний угол резания создают на резьбонарезном инструменте
двумя основными способами. Пользуясь первым способом,
профиль режущего инструмента (фасонной фрезы) окончательно
обрабатывают на круглошлифовальном станке. Задний угол у
такого инструмента обрабатывают на заточном станке, оставляя
профиль ленточкой шириной 0,05—0,1 мм. Количество возмож-
ных переточек такого вида инструмента крайне мало. После из-
носа инструмента профиль его воспроизводится на шлифоваль-
ном станке и обработка ведется аналогично выше изложенной.
Инструмент, изготовленный по первому способу, называется
острозаточенным.
Второй способ получения заднего угла резания произво-
дится затылованием профиля инструмента. Затылуя режущий
122
инструмент окончательно по всему профилю или в большинстве
случаев на длину две трети дуги пера, значительно увеличивают
число переточек. Кроме увеличения числа переточек режущего
инструмента и его работоспособности, улучшается качество по-
верхности, обрабатываемой инструментом. Создание на инстру-
менте определенного и постоянного (по архимедовой спирали)
заднего угла (спада) повышает точность режущего инструмента
и обрабатываемых деталей.
§ 3. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАТЫЛОВАННОГО ПРОФИЛЯ
ПРИ ШЛИФОВАНИИ ОСТРОУГОЛЬНЫХ РЕЗЬБ
НА РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
Затылование профиля на резьбошлифовальных станках про-
изводят при шлифовании метчиков, резьбовых и червячных фрез
и других режущих инструментов (рис. 53).
Рис. 53. Инструмент с затылованным профилем резьбы
Затылованный профиль резьбы получают следующими спосо-
бами:
1) покачиванием стола от кулака затылования по отношению
неподвижной шлифовальной бабки;
2) покачиванием шлифовальной бабки от кулака затылования
по отношению к перемещающемуся столу станка;
3) возвратно-поступательным перемещением шлифовальной
бабки по своим направляющим от кулака затылования по отно-
шению к перемещающемуся столу;
4) покачивающееся перемещение эксцентричной гильзы шли-
фовальной бабки;
5) покачивающееся и возвратно-поступательное перемещение
опорного центра и пиноли задней бабки.
123
В большинстве случаев затылование профиля резьбы произ-
водится по архимедовой спирали, обеспечивающей постоянство
формы и размеров профиля при переточке инструмента по перед-
ней (режущей) грани в пределах допуска на наружный и сред-
ний диаметры.
Различные конструкции резьбошлифовальных станков позво-
ляют производить затылование профиля резьбы как при глубин-
ном, так и скоростном способах шлифования.
Для глубинного способа резьбошлифования с затылованием
по профилю применяют конструкции резьбошлифовальных стан-
ков, приведенных ниже.
Рис. 54. Затылование профиля
резьбы при покачивании стола
станка (а); при покачивании кор-
пуса шлифовальной бабки (б) и
при возвратно-поступательном пе-
ремещении шлифовальной бабки
по направляющим качения (в)
в)
Затылование резьбы (рис. 54, а) производится
при покачивании стола 1 от вращения кулака
затылования с архимедовой спиралью 6. Шлифуе-
мая деталь 2, вращаясь на поддерживающих центрах, получает
добавочное перемещение к шлифовальному кругу 3 вокруг опор-
ной оси 5. Шлифовальная бабка 4 во время каждого прохода на-
ходится в неподвижном состоянии.
Этот метод затылования является наименее удачным из при-
веденных выше методов затылования, в связи с тем, что чистота
поверхности затылованного профиля резьбы зависит от легкости
и плавности перемещения стола 1 вокруг опорной оси 5, а следо-
вательно, и от веса стола. Так как вес стола у станков бывает
разный в зависимости от размеров станка, то и получение требу-
124
емого качества затылуемой поверхности при большом весе стола
бывает затруднительно.
Такой метод затылования применяется в конструкциях стан-
ков фирмы Линднер и Эксцелло. Московский завод координатно-
расточных станков выпускает ряд моделей резьбошлифовальных
станков 5Б82, 5810, 5822, 5821, 5820 МВ-13, применяя различные
методы и механизмы затылования. Так, у станков моделей
5Б82и5810при затыловании профиля резьбы про-
изводится покачивание корпуса шлифовальной
бабки 4 (рис. 54, б) от кулака с архимедовой спиралью 5 во-
круг неподвижной опорной оси 6. Изделие 2, вращаясь на опор-
ных центрах, получает добавочный съем металла с профиля от
покачивания шлифовального круга 3 совместно со шлифоваль-
ной бабкой вокруг оси 6. Стол станка 1 имеет только прямоли-
нейное перемещение по своим направляющим от ходового винта
и сменных зубчатых колес. Такой метод улучшает качество заты-
луемого профиля, однако, как и в первом случае, шлифоваль-
ный круг 3, покачиваясь вокруг опорной оси 6, при затыловании
имеет точки контакта с изделием, расположенные выше и ниже
оси изделия. Такое перемещение точек контакта шлифовального
круга с изделием несколько искажает профиль обрабатываемой
резьбы (углы профиля) в пределах 5—12' в зависимости от вели-
чины спада затылования.
На станках моделей 5822, 5821, 5820 затылование про-
филя резьбы происходит от возвратно-посту-
пательного перемещения шлифовальной бабки
4 по направляющим качения 5. Причем поступательное
перемещение происходит от кулака с архимедовой спиралью 7,
а возвратное — от воздействия пружины 6, закрепленной одним
концом на шлифовальной бабке, а другим на станине станка
(рис. 54, в).
Такое перемещение шлифовального круга 3, происходящее
в плоскости оси изделия 2 и шпинделя шлифовальной бабки 4,
позволяет получить наименьшие отклонения углов профиля на
всем затылуемом участке его.
Стол станка 1 имеет, так же как и в предыдущем случае,
прямолинейное перемещение.
Перечисленные методы затылования применяют, как правило,
на универсальных резьбошлифовальных станках, на которых
можно затыловать профиль резьбы с величиной спада
К = 0,02—4 мм.
Выше приведенные механизмы затылования дают возмож-
ность вести затылование профиля резьбы с числом ударов (по-
качиваний стола или шлифовальной бабки) до 140—180 в мину-
ту. При повышении числа ударов до 300—600 в минуту полу-
чается рассогласование между вращением детали с затылуемым
профилем резьбы и перемещением (покачиванием) стола или
125
шлифовальной бабки. Нарушение согласованности происходит от
взаимодействия масс перемещающихся частей и скорости пере-
мещения, т. е. механизм, создающий затылование профиля резь-
бы у детали, опаздывает производить покачивание шлифовальной
бабки или стола станка по отношению вращающейся детали.
При этом начало затылка смещается и на профиле резьбы появ-
ляется или цилиндрическая ленточка или неправильное располо-
жение спада затылка.
Таким образом, чем больше перемещаются массы, тем процесс
затылования становится менее производительным, поэтому на
уменьшение перемещающихся масс обращают большое внимание
и у некоторых резьбошлифовальных станков имеются механизмы
затылования, учитывающие это.
На одной из моделей станка фирмы Эксцелло качающей-
ся частью является только сама гильза (вместе с
абразивным кругом) шлифовальной бабки (рис. 55, а).
Такое решение позволило намного уменьшить массу перемещаю-
щихся частей при затыловании.
Гильза шлифовального шпинделя 1 производит качательные
перемещения от воздействия кулачка 2. К кулачку гильза надеж-
но прижимается пружиной 3. Шлифовальная бабка 4 в процессе
затылования остается неподвижной.
У резьбошлифовальных станков, предназначенных для шли-
фования и затылования профиля метчиков, фирме Вебер удалось
еще больше уменьшить массу качающихся частей. Это позволило
повысить число оборотов изделия при затыловании до 200—250
в минуту.
Особенность конструкции метчиков заключается в том, что за-
тылуемая резьбовая часть метчика находится на конце заготовки
и длина ее обычно занимает меньше половины всей длины метчи-
ка. Величина затылка метчика небольшая. Режущие витки мет-
чика расположены ближе к центровому гнезду (концу метчика),
а витки, зачищающие (калибрующие) профиль при нарезании
резьбы, находятся дальше от центрового гнезда. Следовательно,
у этих витков величина затылка (спада) может быть меньшей по
отношению к спаду передних режущих витков резьбы мет-
чика.
Эти особенности работы метчиков позволили создать конст-
рукцию механизма затылования путем покачи-
вания опорного центра задней бабки. Фирма Ве-
бер предлагает конструкцию задней бабки с эксцентричным пе-
ремещением опорного центра (рис. 55, б). Шпиндель задней баб-
ки 1 имеет сферическую опору, позволяющую ему покачиваться.
Ползушка 2 перемещается в зубчатом колесе 4 по специальным
направляющим. Сферическая шайба 3 перемещается вместе с
ползушкой на определенный эксцентриситет е. Эксцентриситет е
126
Рис. 55. Затылование профиля резьбы:
а — при покачивании гильзы шлифовальной бабки, б — пои эксцентричном
перемещении центра задней бабки, в — прн покачивании пиноли задней баб-
ки, г — настройка начала затылования
задается с учетом определенного (постоянного) соотношения плеч
где а — расстояние от сферической опоры до острия центра;
б — расстояние от сферической опоры до плоскости перемещения
сферической шайбы 3.
Сферическая шайба, перемещаясь по кривой при заданном
эксцентриситете е, обеспечивает перемещение опорного центра,
а следовательно, и заготовки, что дает возможность затыловать
профиль резьбы метчика.
Такой метод затылования удобен только при шлифовании мет-
чиков в одну сторону.
Шлифуя профиль резьбы метчиков в обе стороны, очень труд-
но настраивать расположение правильного спада из-за «мертво-
го хода» при перемещении сферической шайбы 3 по данной кри-
вой. Участок с максимальным перемещением соответствует уча-
сткам Г (угол р на рис. 55, б). Перемещение же на участках В
(угол а) практически является нулевым — «мертвый ход».
Настраивая механизм затылования при шлифовании метчиков
в одну сторону, влияние участков В компенсируют определенным
поворотом метчика (пера его) вокруг своей оси. Шлифуя метчик
при перемещении стола в обе стороны, компенсировать влияние
участков В на затылование профиля не представляется возмож-
ным, так как шлифование метчика при обратном перемещении
стола станка ведется с нарушением синхронности вращения мет-
чика и перемещения его по кривой затылования.
Затылование профиля метчика с величиной спада К происхо-
дит при полном перемещении сферической шайбы 3 (рис. 55, б)
по кривой. Начало перемещения опорного центра в сторону шли-
фовального круга происходит тогда, когда шайба находится на
кривой в точке д. Причем механизм затылования настраивают
таким образом, чтобы нахождение сферической шайбы в точке д
совпадало с гарантированным зазором в пределах угла у (рис.
55, г) от передней грани во избежание срезания режущей
кромки.
Полное перемещение шайбы 3 по кривой соответствует пово-
роту метчика на угол tp (рис. 55, г).
Учитывая, что применение метода шлифования профиля резь-
бы у метчиков при двустороннем шлифовании намного повыша-
ет производительность, Московский завод координатно-расточ-
ных станков в конструкции станка модели МВ 13 применил коле-
бательное перемещение опорного центра задней бабки (рис.
55, в), что обеспечило возможность двустороннего шлифования
метчиков. Колебательное перемещение опорного центра 1 про-
исходит на призматических опорах 2 при перемещении сухаря 3
от специального кулачка 5 с архимедовой спиралью. Кулачок 5
приводится во вращение от зубчатых колес 4. Сухарь 3 надежно
прижимается к архимедову кулачку пружиной 6.
128
Применяя этот метод затылования, удалось полностью избе-
жать влияние «мертвого хода» и, следовательно, сбивания на-
чала затылования.
§ 4. НАСТРОЙКА СТАНКА НА ШЛИФОВАНИЕ
И НАЛАДКА НА ОТБОЙ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
ПРИ ЗАТЫЛОВАНИИ ПРОФИЛЯ РЕЗЬБЫ
Для шлифования цилиндрической остроугольной резьбы с за-
тылованием по профилю резьбошлифовальный станок настраи-
вают на необходимый шаг резьбы, подбирают и устанавливают
шлифовальный круг и т. д., т. е. производят общую настройку
резьбошлифовального станка для обработки резьбы с необходи-
мым шагом и углом профиля.
Кроме общей настройки, на станке «набирается» гитара заты-
лования. На гитаре затылования устанавливают сменные зубча-
тые колеса. Число зубьев устанавливаемых сменных колес рас-
считывают по формуле или выбирают по таблице. Формула под-
счета сменных зубчатых колес выведена на основе взаимодейст-
вия узлов кинематической цепи станка и для каждого станка
имеет свое значение.
Для резьбошлифовального станка Московского завода коор-
динатно-расточных станков модели 5822 сменные зубчатые коле-
са для гитары затылования подсчитывают по формуле
где i — передаточное отношение;
z —число зубьев (перьев) обрабатываемой детали;
6 —постоянная величина.
Пример 1. Необходимо прошлифовать на станке 5822 метчик с затылова-
нием по профилю.
Метчик имеет четыре пера. Следовательно, сменные зубчатые колеса на
гитаре могут быть:
z 4 40 А
1 = “б” = Т = lo- = Б '
где А — ведущее зубчатое колесо;
Б — ведомое зубчатое колесо;
В — зубчатое колесо, необходимое для соединения колес А и Б (подби-
рается с нужным количеством зубьев).
Зубчатое колесо В — паразитное.
Пример 2. Для шлифования резьбы у резьбовой фрезы с 2=16 (стружеч-
ные канавки прямые) на станке 5822 необходимо подсчитать сменные зубча-
тые колеса:
_z____16 _ 8-2 80-70 70-80 _ А-В
1 = 6 6 6-1 60-35 "" 60-35 " Б-Г ’
5-1673
129
где А, В — ведущие, а Б, Г — ведомые зубчатые колеса.
Пример 3. На резьбошлифовальном станке 5Б82 необходимо прошлифо-
вать метчик с затылованием по профилю. Метчик имеет четыре пера.
Сменные зубчатые колеса гитары затылования на станке 5Б82 подсчиты-
вают по формуле
,__z____4___40 _ А_
Z-8-8“80-fi’
где А — ведущее зубчатое колесо;
Б — ведомое зубчатое колесо;
8 — постоянное число.
Для соединения этих зубчатых колес, закрепленных иа неперемещающих-
ся валах, применяют третье зубчатое колесо В (паразитное колесо).
При шлифовании резьбы с затылованным профилем на дета-
лях со спиральной стружечной канавкой (угол наклона у) нача-
ло затылования на длине резьбовой части I детали перемещается
на величину Д (рис. 56). На большин-
резьбы со спиральной
стружечной канавкой
стве шлифуемых деталей стружечная
канавка располагается перпендику-
лярно нитке резьбы. В таких случаях
величина перемещения начала заты-
лования зависит от угла подъема резь-
бы, так как величина угла подъема
спиральной канавки будет равна вели-
чине угла подъема резьбы. Для согла-
сования начала затылования с углом
спирали стружечной канавки механизм
затылования (кулак затылования) по-
лучает добавочный поворот в процессе
шлифования резьбы.
В некоторых конструкциях резьбо-
шлифовальных станков добавочный
поворот кулак затылования получает от дифференциального ме-
ханизма через гитару дифференциала со сменными зубчатыми
колесами. Подбирают сменные зубчатые колеса на резьбошли-
фовальном станке модели 5822 по формуле.
180 _ А-В .
i ~ Б-Г ’
S
I = — ;
i
где S — шаг спирали стружечной канавки;
t — шаг резьбы; S = -•rf2,ctg'b
у — угол подъема спирали стружечной канавки.
Пример. Подобрать сменные зубчатые колеса на гитару дифференциала
для шлифования резьбы на резьбовой фрезе, имеющей шаг резьбы /=2,5 мм,
130
шаг спирали стружечной канавки 5=625,4 .н.п, угол подъема спирали стру-
жечной канавки у=5°10'.
Сменные зубчатые колеса подбираем по формуле
180 А-В
i ~ Б-Г ’
Сначала находим передаточное отношение I.
625,4 „„„ ,
^--ЙОТб.
. ™ „,7155.
2о0,16
5
i -----—
t
180
отсюда ——
т-т 180 - -
По отношению —подбираем зубчатые колеса, удовлетворяю-
i
180 П71Сг- A-В *
щие ------==0,7155= —-— по таблице, имеющейся в руковод-
z Б-Г
стве по обслуживанию станка (см. табл. 29). А = 48 зубьев,
5 = 84 зуба, 5 = 85 зубьев и 5 = 60 зубьев.
На резьбошлифовальных станках конструкции, аналогичной
станку 5Б82, добавочный поворот кулак затылования получает
при специальном подборе числа зубьев сменных зубчатых колес.
При настройке станка 5Б82, не имеющего механизма диффе-
ренциала и гитары дифференциала, для затылования резьбы со
спиральными стружечными канавками необходимо учитывать
три различных варианта в зависимости от направления витков
резьбы и стружечных канавок.
Наиболее распространено перпендикулярное расположение
стружечной канавки к нитке резьбы. В этом случае расчет зубча-
тых колес производится по формуле
A-В г
Б-Г
7,5 COS2 a
где a — угол подъема резьбы;
z— число стружечных канавок;
7,5 — постоянное число.
При разноименных направлениях витков резьбы и спирали
стружечной канавки (правая резьба и стружечная канавка с ле-
вым направлением или левая резьба и правое направление стру-
жечной канавки) расчет зубчатых колес производится по фор-
муле
А • В _ z cos (a — 7)
Б-Г 7,5-cos a-cosf ’
где у — угол подъема стружечной канавки (по отношению к
оси детали).
При одноименном направлении витков резьбы и спирали стру-
жечной канавки (правая резьба и правая стружечная канавка
5* 131
или левая резьба и левая канавка) расчет ведется по фор-
муле
А-В __ z cos (а -!- 7)
Б-Г 7,5 cos a-cos 7
Расчет передаточного отношения сменных зубчатых колес
А-В
1=—— следует производить весьма точно.
Разность между передаточным отношением, необходимым и
полученным в результате подбора сменных зубчатых колес, дол-
жна быть не больше 0,000001. Например, для настройки станка
на затылование резьбы у метчика с 5 = 2 мм, а = 3°30', углом
спирали стружечной канавки у = 3°30' и числом канавок z = 4
передаточное отношение i подсчитывается по формуле
• _ Ав _ z
Б-Г 7,5 qos2 a ’
A-В 444
I =-----==-------------= ------------=------------ =
Б-Г 7,5 cos2 3°30' 7,5-0,99813= 7,5-0,99626
= 0,5353354.
При подборе зубчатых колес находим:
I' = = 4±I2Z = 0,5353345.
Б-Г 117-82
Разность передаточных отношений I — I' = 0,0000009 обеспе-
чивает получение заданной точности.
Если при подборе сменных зубчатых колес передаточное от-
ношение будет подобрано с меньшей точностью, то при шлифо-
вании резьбы у метчика образуется нецилиндричность по средне-
му диаметру. Величина отклонения нецилиндричности будет за-
висеть от неточности подбора сменных зубчатых колес и от вели-
чины спада по среднему диаметру резьбы.
Пример. Дано: передаточное отношение i, число перьев метчика г, угол
наклона стружечной канавки у.
1. Определяем, чему будет равен угол yi при найденном
cos7i=j//7-A'-
2. Предположим, что yi<y, тогда начало затылования в конце резьбы
метчика будет начинаться не в точке А, а в точке Б (рис. 57, а).
АБ = L; L = /p.M’tg 7 ^р.м '1g 71
132
где /р м — длина резьбы метчика. Из треугольника ОАБ
А-Б 2£
sin а = - — = —— ,
ОА D
где ОА — радиус метчика.
Отсюда находим значение угла а. Угол в можно определить из следующей
зависимости
360°
О =----- ,
z
Дг а
далее из пропорции —— = —
К о
л
находим значение Дг = —-—
о
Тогда конусность по среднему диаметру будет равна — 2Дг.
Рис. 57. Определение нецилиидричности среднего диаметра резьбы
при установке зубчатых колес с неточным передаточным отношением:
а — схема определения нецилиидричности. б — определение направления нецилинд-
рнчиоати
Из приведенного примера видно, что величина нецилиндрич-
ности при одной и той же неточности настройки зависит от вели-
чины затылка К, от длины резьбовой части инструмента и диа-
метра его.
Влияние неточной настройки на величину цилиндричности оп-
ределяют следующим образом:
1. Отключают механизм затылования и шлифуют резьбу на
метчике, добиваясь заданной цилиндричности по среднему диа-
метру.
2. Убедившись в правильной цилиндричности среднего диа-
метра резьбы, включают механизм затылования и шлифуют резь-
бу с затылованием по профилю. Прошлифовав резьбу, проверя-
ют отклонение от цилиндричности.
Если конусность будет направлена к заборной части,
т. е. d2>d2" (рис. 57, б), то угол подъема спирали стружечной
канавки будет меньше, чем на детали, и наоборот.
Настройка резьбошлифовального станка, не имеющего диф-
ференциального устройства на затылование метчиков со спираль-
133
Рис. 58. Влияние вели-
чины затылования на
изменение угла про-
филя
ными стружечными канавками, затруднена необходимой точно-
стью подсчета передаточного отношения. На станках, имеющих
дифференциальное устройство, настройка производится значи-
тельно проще.
При шлифовании деталей с большой величиной затылования
(шлифование резьбовых фрез) угол профиля резьбы получается
меньшим, чем угол профиля шлифовального круга из-за искаже-
ния в процессе затылования. Поэтому угол профиля круга при-
ходится корректировать.
При затыловании резьбовой фрезы с прямыми стружечными
канавками угол профиля круга а вычисля-
ют по формуле
tga'/2=^-,
COS 3
где а'/г —половина угла профиля круга;
а/2— половина угла профиля резьбы;
р — задний угол затылуемого профиля
резьбы.
Угол р можно с достаточной точностью
определить из криволинейной фигуры АБВ,
приближенно принятой за треугольник
(рис. 58), у которого сторона АБ равна ша-
гу зубьев по наружному диаметру фрезы,
сторона БВ соответствует величине заты-
лования К..
A' = ^-tg? = —tgp;
z
отсюда
. q K'z
где z— число зубьев инструмента.
Пример. Определить угол профиля круга а' при затыловании профиля
резьбы у резьбовой фрезы с наружным диаметром .0 = 30 мм, числом зубьев
z=6 и величиной затылования К=2 мм. Угол профиля резьбы а=60°.
„ К-г 2-6
tg?= —
--------= 0,127,
3,14-30
откуда р=7°15'.
а
tg---
а s 2 0,577 л
tg — =---------—--------= 0,583,
s 2 cosр 0,992
откуда а72 = 30°15', угол профиля круга а'=60°30'.
134
При затыловании профиля резьбы важное значение имеет
своевременное включение механизма затылования. В зависимо-
сти от конструкции резьбошлифовальных станков, механизм за-
тылования включают специальной рукояткой или при помощи
сцепления сменных зубчатых колес гитары затылования. Правиль-
ным включением механизма затылования считается такой мо-
мент, когда начало затылования начинается за 2—5 мм до пе-
редней грани пера (зуба) и заканчивается после прохождения
шлифовальным кругом пера (зуба). В случае неправильного на-
чала работы механизма затылования «отбой» шлифовального
круга (начало и окончание затылования каждого пера или зу-
ба) настраивают следующим образом: поворачивают деталь в
ослабленном поводком хомутике до правильного положения или
отключают механизм затылования и дополнительно поворачи-
вают кулачок затылования при вращении в нужную сторону
механизма дифференциала.
Начало затылования (начало подъема) при большой величи-
не спада определяется визуально, а при малой величине спада —
при помощи показаний индикаторного прибора, укрепленного на
столе станка, мерительный наконечник которого упирается в кор-
пус шлифовальной бабки.
§ 5. ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
И ВЕЛИЧИНЫ СПАДА ЗАТЫЛКА НА ОБРАЗОВАНИЕ
ПРАВИЛЬНО ЗАТЫЛОВАННОГО ПРОФИЛЯ
Правильно затылованным профилем считается такой про-
филь, когда от передней грани к задней происходит равномерный
спад по архимедовой кривой.
Настройка механизма затылования зависит от числа зубьев
(перьев) детали, величины спада затылуемого профиля, а также
диаметра шлифовального круга.
Настройка на затылование деталей типа метчиков произво-
дится достаточно легко даже при шлифовании резьбы кругом
большого диаметра D = 350 -4- 500 мм, так как метчик имеет
обычно число перьев от 2 до 5, причем дуга (ширина) стружеч-
ной канавки больше дуги (ширины) пера примерно в два раза.
Это позволяет при затыловании «выкатываться» шлифовальному
кругу большого диаметра. Кроме этой особенности конструкции
метчика, нормальному «выкатыванию» шлифовального круга при
затыловании также способствует и малая величина спада 0,01—
0,02 мм на длину дуги пера.
Затыловать профиль резьбы шлифовальным кругом большо-
го диаметра у деталей типа резьбовых и червячных фрез доволь-
но трудно, вследствие большого спада шлифуемого профиля и
большого числа зубьев фрезы z=6—16. Наличие у фрезы боль-
шого числа зубьев заставляет конструировать длину зуба и стру-
135
жечной канавки в отношении 3 : 2, следовательно «выкатывание»
шлифовального круга из стружечной канавки (рис. 59, а) значи-
тельно затруднено. Затылуют профиль у такого типа деталей из-
ношенным шлифовальным кругом (£> = 300—350 мм) или ма-
лым кругом (£>=80—120 мм), закрепленным на гильзе внутри-
шлифовального приспособления. Так как затылование малым
кругом значительно снижает производительность обработки, то
профиль резьбы затылуют двойным спадом (рис. 59, б). Вели-
Рис. 59. Затылование про-
филя резьбы шлифовальным1
кругом:
а — затылование профиля ма-
лым кругом, б — затылование
профиля с двойной величиной
спада, в — неправильно заты,чуе-
мый профиль
чина спада / на рис. 59, б одинакова с величиной спада, изо-
браженного на рис. 59, а. Величина спада 2 на рис. 59, б боль-
ше спада 1 примерно в 1,5—2 раза. Спад 2 считается предвари-
тельным и обрабатывается резцом на затыловочном станке до
термообработки. Значительное превышение величины спада 2
по отношению к спаду 1 позволяет достаточно легко «выкаты-
ваться» шлифовальному кругу в процессе затылования профиля
резьбы, затылуя две трети части длины дуги зуба.
Шлифование профиля резьбы с двойным спадом затылка
(рис. 59, б) позволяет применять в процессе шлифования изно-
шенный шлифовальный круг £> 300—280 мм вместо малого круга,
установленного на шпинделе гильзы внутришлифовального при-
способления, что значительно повышает производительность об-
136
работки. Обработка изношенным шлифовальным кругом заты-
луемого профиля, не имеющего двойного спада, приведет к по-
лучению неправильного затылуемого профиля (с горбом) и пос-
ле ряда переточек по передней грани величина заднего угла бу-
дет не только уменьшаться до нуля, но может быть и отрицатель-
ной (рис. 59, в), что недопустимо при изготовлении режущего ин-
струмента типа резьбовых и червячных фрез.
§ 6. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИБОРЫ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОСТРОУГОЛЬНОЙ РЕЗЬБЫ
С ЗАТЫЛОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ
Для измерения элементов затылованного резьбового профиля
резьбы (метчики, резьбовые фрезы и т. п.) применяют обычно
измерительные приборы и инструменты универсального назначе-
ния.
Особенностью изготовления и измерения метчиков является
наличие малой величины спада (0,02—0,04 мм по среднему диа-
метру на длине дуги пера), высокой точности по среднему диа-
метру (0,012—0,022 мм), обязательное наличие заборного кону-
са по наружному диаметру и обратного конуса по среднему ди-
аметру из расчета 0,05—0,1 мм на длину резьбовой части
/= 100 мм.
При измерении величины спада, правильности его изготовле-
ния (отсутствия цилиндрической ленточки и обратного спада на
каждом пере) лучше всего пользоваться специальным прибором,
входящим в комплект принадлежностей универсального микро-
скопа УИМ-22.
Углы профиля и шаг резьбы проверяют более точно на уни-
версальном микроскопе измерительными ножичками. С меньшей
точностью эти элементы резьбы проверяют на инструменталь-
ном микроскопе.
Величину среднего диаметра и конусность его измеряют на
метчиках с четным числом перьев методом трех проволочек чув-
ствительным (рычажным) микрометром. На метчиках с нечет-
ным числом перьев средний диаметр измеряют специальной ры-
чажной скобой (рис. 60, а), установленной по эталонному резь-
бовому калибру. Рычажную скобу применяют для измерения
среднего диаметра у трех- и пятиперовых метчиков с метриче-
ским и дюймовым шагом.
Рычажная скоба состоит из жесткой металлической скобы 1 с
неметаллической рукояткой. В этой скобе крепится винтом 2 пе-
редвижная вилка 3 с призматическими сменными мерительными
скалками 4 и шпиндель 6 с конической сменной мерительной
скалкой 5. В конец шпинделя упирается мерительный наконеч-
137
ник индикаторных часов 8, закрепленных в скобе винтом 7. Для
попадания в нитку резьбы сменных скалок 4 и 5 шпиндель 6 пере-
мещается при помощи рукоятки.
При установке сменных скалок 4 и 5 регулируют их таким об-
разом, чтобы одноименные точки скалок (начала или середины
их) строго совпадали с передней гранью перьев метчика. На рис.
60, б показана правильная
установка скалок, когда все
вставки равномерно располо-
жены от передней грани мет-
чика. На рис. 60, в показана
неправильная установка ска-
лок по перьям метчика. Здесь
вставки расположены нерав-
номерно от передней грани
метчика. Устанавливают при-
бор на номинальный размер
среднего диаметра метчика по
эталонному калибру и прове-
ряют периодически после про-
верки 10—15 шт. метчиков.
Рычажной скобой и чувст-
вительным микрометром при
помощи трех измерительных
проволочек можно контролиро-
вать, кроме среднего диамет-
ра, также и величину спада.
Данный способ контроля вели-
чины спада значительно быст-
рее по времени, но менее точен
по сравнению с измерением ве-
личины спада на универсаль-
ном микроскопе при помощи
специального прибора. Этот
контроль рекомендуется про-
изводить после наладки пра-
вильного спада на пробных,
метчиках.
Инструменты и приборы
быстро портятся от загрязне-
ния абразивной пылью и сма-
поэтому после работы их нуж-
Рис. 60. Рычажная скоба для измере-
ния среднего диаметра у метчиков
с нечетным числом зубьев (а) и пра-
вильная (б) и неправильная (в) уста-
новка сменных мерительных скалок
зочно-охлаждающеи жидкостью,
но протирать чистым и мягким обтирочным материалом и хра-
нить в специальной таре и под чехлом.
Необходимо тщательно изучить правила пользования измери-
тельными приборами и инструментами и принимать все меры
предосторожности в обращении с ними.
138
§ 7. ВОПРОСЫ КАЧЕСТВА, ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА
И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ
С ЗАТЫЛОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ РЕЗЬБЫ
Резьбу с затылованным профилем обычно шлифуют у режу-
щего инструмента, который изготовляют из высоколегированных
сталей Р18 и др. Эти стали обладают плохой теплопроводностью,
и процесс резьбошлифования весьма затруднен из-за возможно-
сти появления «прижога» по профилю резьбы. «Прижог» режу-
щей кромки инструмента уменьшает ее твердость и тем самым
снижает режущие свойства и стойкость, что является основной
причиной брака режущего инструмента.
Предотвращают «прижог» правильным подбором режимов
резания, термообработкой детали, применением шлифовального
круга необходимой характеристики и охлаждением изделия и
круга. Для обработки резьбы у деталей из быстрорежущих ста-
лей глубинным методом лучшим режущим зерном в шлифоваль-
ном круге на керамической связке считается зеленый карбид
кремния (КЗ). Для уменьшения возможности появления «прижо-
гов» при обработке быстрорежущей стали применяют шлифо-
вальные круги на керамической связке с твердостью Мз—Ci, Для
увеличения стойкости круги пропитывают смолами бакелита.
Большая часть тепла, выделяемая в процессе шлифования, по-
глощается самой деталью, поэтому самым опасным участком для
появления «прижога» является поверхность резьбы на задней
грани пера или зуба детали и вершина резьбы, где затруднен от-
вод тепла.
Для предотвращения появления «прижогов» необходимо на-
правлять струю смазочно-охлаждающей жидкости с большей си-
лой в зону резания и на рабочую поверхность шлифовального
круга, применять более острый алмазный инструмент и править
поверхность круга допустимо грубо, в крайнем случае нужно
уменьшать режимы резания.
Обработка резьбы на деталях из быстрорежущей стали спо-
собом попутного шлифования уменьшает возможность появле-
ния «прижога» на поверхности резьбы.
Вторым основным видом брака считается неправильно про-
шлифованный профиль затылуемого спада (см. рис. 59, в) и под-
резка профиля резьбы на передней грани пера (зуба). Этот вид
брака можно предупредить правильной настройкой начала за-
тылования и подбором шлифовального круга с наружным диа-
метром, позволяющим свободно «выкатываться» ему из стружеч-
ной канавки в процессе затылования.
Измерение и правильная аттестация среднего диаметра у
резьбы с затылованным профилем являются более сложными по
сравнению с измерением незатылованного профиля. При увеличе-
нии спада по среднему диаметру увеличивается и трудность пра-
139
вильной аттестации его, так как действительный размер среднего
диаметра берется по наивысшему показанию прибора (наивыс-
шей точке профиля).
При проверке среднего диаметра у резьбы с затылованным
профилем необходимо иметь большой навык и опыт.
В организации рабочего места необходимо избегать загромо-
жденное™ его лишними приборами и инструментами. Весь лиш-
ний вспомогательный инструмент после наладки станка необхо-
димо разложить по своим местам в инструментальном ящике или
в тумбочке. Приспособление для установки поводкового хому-
тика относительно определенного пера или грани его должно
находиться с левой стороны на рабочем столе, а измерительный
инструмент — с правой. Сменные кулаки затылования и гаечный
ключ для закрепления сухаря на линейке механизма затылова-
ния, по которой устанавливается величина спада, должны нахо-
диться в непосредственной близости. Это позволит сократить
время при необходимости изменения величины затылования.
Для сокращения вспомогательного времени при установке
детали в поводковый хомутик и закрепления его необходимо
пользоваться двумя или тремя поводковыми хомутиками.
В процессе обработки резьбы на деталях с затылованным
профилем, особенно с большим спадом затылка, необходимо,
кроме обычных мер предосторожности, применяемых при работе
с абразивными кругами, обращать особое внимание на:
а) тщательное закрепление поводкового хомутика на детали;
б) тщательное закрепление детали на оправке и на опорных
центрах:
в) тщательное закрепление пиноли задней бабки;
г) тщательное ограждение зоны шлифования от возможного
разбрызгивания смазочно-охлаждающей жидкости.
Во избежание «подхвата» детали в процессе затылования
необходимо перед вводом шлифовального круга в профиль резь-
бы тщательно настроить правильный «отбой» (начало и оконча-
ние затылования каждого пера или зуба) и выбрать люфт в ки-
нематической цепи.
Резьбошлифовщик обязан всегда соблюдать все правила тех-
ники безопасности и применять безопасные приемы при шлифо-
вании остроугольной резьбы на деталях с затылованным про-
филем.
ГЛАВА VII
Шлифование трапецеидальных резьб
§ 1. ТРАПЕЦЕИДАЛЬНЫЕ И ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ РЕЗЬБЫ
Трапецеидальные и прямоугольные резьбы применяются для
передачи движения (ходовые винты металлорежущих станков,
винты прессов, винты различных подъемных механизмов, червя-
ки и др.).
Профиль прямоугольной резьбы представляет собой форму
прямоугольника, профиль трапецеидальной резьбы — форму рав-
нобокой трапеции. Наиболь-
шее применение имеет тра-
пецеидальная резьба с угла-
ми профиля а=40, 30, 24 и
15° (рис. 61).
На передачу движения
большое влияние оказывает
возникающее при этом тре-
ние, на преодоление которо-
го требуются дополнитель-
ные усилия. Увеличение или
уменьшение трения зависит
Гайка
При всех Прочих равных ус- рис gj Профиль трапецеидальной резь-
ловиях (качество поверхно- бы
сти, смазки, материала тру-
щихся поверхностей и др.)
от угла профиля резьбы а.
Уменьшение угла профиля резьбы уменьшает трение.
Если коэффициент трения, не зависящий от угла профиля
резьбы, обозначить через f, так называемый приведенный коэф-
фициент трения, учитывающий влияние угла профиля резьбы, че-
рез /1, то
COS а/2
141
для трапецеидальной резьбы с углом профиля а = 40°
При угле профиля трапецеидальной резьбы а = 30°
= —— = 1,04/.
cos 15°
Для прямоугольной резьбы, у которой угол профиля а = 0,
Л = Таким образом, коэффициент трения у трапецеидальных
резьб с углом профиля а = 40 и 30° будет больше, чем у прямо-
угольной резьбы соответственно на 7 и 4%, но преимущество
резьбы с прямоугольным профилем значительно снижается тем,
что у нее радиальные зазоры определяются посадкой только по
внутреннему или наружному диаметру резьбы в отличие от тра-
пецеидальной, где это происходит по среднему диаметру (по бо-
ковым сторонам профиля резьбы).
С технологической точки зрения трапецеидальная резьба так-
же имеет преимущества, так как изготовление прямоугольных
резьб очень сложно. Поэтому прямоугольные резьбы большого
применения не имеют.
Трапецеидальные резьбы для передачи движения изготовляют
в большинстве случаев с углом профиля резьбы а = 30°. В ОСТ
2408 указаны диаметры резьб от 10 до 300 мм. В соответствии с
диаметром d0 шаг резьбы может быть выбран по одной из стан-
дартных серий трапецеидальных резьб (крупная, нормальная,
мелкая). Все элементы профиля (см. рис. 61) связаны с шагом
резьбы S. Теоретическая высота профиля t0= 1,866 S, полная
высота профиля /i = 0,5S+z, где z— зазор (см. рис. 61). Рабо-
чая высота профиля /2 = 0,5 S. При наружном диаметре резьбы
d0 средний диаметр резьбы d2 = d0—0,5 S. Внутренний диаметр
резьбы d-t=do—
Гарантированные зазоры по наружному и внутреннему диа-
метрам резьбы обеспечивают возможность сохранения достаточ-
ного количества смазки, что необходимо для уменьшения трения
при работе. Шаг трапецеидальной резьбы измеряется в милли-
метрах.
§ 2. ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
В машиностроении широко применяют цилиндрические
червячные передачи (рис. 62), состоящие из червяка и
червячного колеса. Эти передачи дают возможность получить
большое передаточное отношение между ведущим (обычно
червяком) и ведомым звеном (червячным колесом) передачи.
142
Передаточное отношение зависит от числа заходов червяка и чи-
сла зубьев червячного колеса и определяется по формуле
п
i — —,
г
где п — число заходов червяка;
z — число зубьев колеса;
i — передаточное число.
Для повышения коэффициента полезного действия и срока
службы червяки изготовляют из цементируемой и высоколеги-
рованной стали. Перед окончательной
мообрабатывают до твердости
HRC — 54—58. Профиль резьбы шли-
фуют на червячно-шлифовальных и
резьбошлифовальных станках с по-
лучением чистоты поверхности про-
филя V 8—10 классов.
Для изготовления червячных ко-
лес, как правило, применяют чугун
или бронзу соответствующих ма-
рок. Для экономии дорогостоящей
бронзы из нее изготовляют только
венец колеса, а ступицу выполняют
из чугуна или стали. Профиль зуба
обработкой червяки тер-
на червячных колесах обрабатыва-
ют червячными фрезами и реже Рис- 62' Червячная передача
«летучками» (вращающимися рез-
цами) на зубофрезерных станках.
У червячных колес, предназначаемых для работы в точных
делительных механизмах, окончательная обработка профиля зу-
бьев производится шевером. Для достижения хорошего контакта
в зацеплении червяка с червячным колесом необходимо, чтобы
профиль резьбы режущего инструмента, червячной фрезы и ше-
вера не отличался от профиля резьбы червяка. Это практически
достигается тем, что обработку профиля червяка и режущего ин-
струмента, обрабатывающего червячное колесо, производят на
одном и том же станке с одной настройкой.
§ 3. ШЛИФОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ЧЕРВЯКОВ
С АРХИМЕДОВЫМ ПРОФИЛЕМ
Из различного вида червячных передач наибольшее примене-
ние в машиностроении получили три вида червяков. К этим ви-
дам относятся: червяки с архимедовым профилем, конволютные
червяки, эвольвентные червяки.
Особенностью ч е р в я к а с архимедовым профилем
(рис. 63) является прямолинейность его в осевом сечении (I—I)
143
и образование архимедовой спирали в сечении, перпендикуляр-
ном оси червяка (II—II).
Для шлифования профиля резьбы у червяков с углом подъ-
ема винтовой линии до 5—6° на резьбошлифовальном станке,
Рис. 63. Червяк с архимедовым профилем
кроме общей настройки, необходима настройка правильного
прибора. Эта настройка вызвана необходимостью дополнитель-
ного профилирования круга. Для этого в правильном приборе
устанавливают третий алмазный инструмент (в приборе с тремя
Рис. 64. Наладка правильного при-
бора для правки шлифовального
круга с радиусом г с трех сторон
одним алмазом
алмазами) или специально регу-
лируют алмаз (в одноалмазном
правильном приборе).
На правильном приборе воз-
можны два варианта перемеще-
ния алмазного инструмента в сто-
рону круга:
1) общее перемещение верх-
ней части правильного прибора;
2) непосредственное переме-
щение шпинделя головки пра-
вильного прибора.
Перемещение шпинделя го-
ловки правильного прибора по-
зволяет изменять радиус вылета
алмазного инструмента по отно-
шению к оси поворота головки
правильного прибора (рис. 64),
что позволяет изменять ширину
периферии площадки притупле-
круга.
ния вершины шлифовального
При необходимости правки профиля шлифовального круга с
трех сторон поворотом рукоятки 1 одноалмазного правильного
14
прибора шлифовальный круг предварительно правят, измеряя
профиль его по шаблону. После этого, перемещая верхнюю
часть правильного прибора по стрелке А, касаются острием ал-
мазного инструмента стороны 4 или 5 профиля круга. Смещая в
осевом направлении правильный прибор или шпиндель круга,
добиваются такого положения, чтобы острие алмазного инстру-
мента могло касаться стороны 4 и 5 профиля круга без дополни-
тельного перемещения верхней части правйльного прибора.
Для правки периферии профиля 6 головку правйльного при-
бора 2 перемещают по направляющим ласточкина хвоста на ве-
личину радиуса г (рис. 64). При необходимости микрометриче-
ского перемещения шпиндель
головки 3, на котором крепит-
ся державка алмазного инст-
румента, перемещают допол-
нительно.
Для изменения ширины
площадки круга 5, например,
в сторону увеличения ее (рис.
65) шпиндель 3 головки 2 пра-
вйльного прибора 1 перемеща-
ют на величину А, увеличивая
расстояние от острия алмазно-
го инструмента до оси поворо-
та головки.
г' =г А.
Рис. 65. Наладка правйльного прибо-
ра для правки шлифовального круга
с увеличенным радиусом (г+Д) стрем
сторон одним алмазом
При уменьшении ширины
площадки расстояние от оси поворота до острия алмазного
инструмента г уменьшают на величину А (см. рис. 65, поз. 4).
Изменение ширины площадки 6 периферии круга при установ-
ке алмазного инструмента на радиус г зависит от угла профиля
и может быть ориентировочно подсчитано по формуле
, а
Ь =------мм,
sin а/2
где а — величина перемещения шпинделя головки правйльного
прибора;
b — величина необходимого перемещения верхней части
правйльного прибора при изменении радиуса г на вели-
чину а;
sin | — тригонометрическая функция половины угла профиля.
Профиль червяков предварительно до термообработки обра-
батывают на резьбофрезерных и токарных станках с припуском
145
по сторонам профиля под шлифование. Причем прорезку делают
на полную глубину профиля во избежание увеличенного износа
вершины круга и возникновения дополнительных температурных
влияний при окончательном шлифовании профиля. Червяки с ша-
гом до модуля 3—5 мм однозаходные и многозаходные шлифуют
одновременно двумя сторонами профиля шлифовального круга.
При шлифовании червяков с шагом модуля более 5 мм поверх-
ность соприкосновения профиля шлифовального круга с профи-
лем червяка увеличивается, в связи с чем рекомендуется шли-
фовать профиль червяка раздельно по каждой стороне. Послед-
ние 1—2 прохода шлифуют при радиальной подаче круга на глу-
бину резания, чем обеспечивают получение заданной точности
толщины витка по делительной окружности.
Червяки до первого класса точности как по шагу, так и по
другим элементам резьбы контролируют шаблонами. Червяки
первого класса точности и выше (применяемые в делительных па-
рах станков и приборах) проверяют по шагу, углу профиля и его
непрямолинейности на универсальных микроскопах и специаль-
ных приборах, обеспечивающих высокую точность измерения.
Размер делительной окружности (среднего диаметра червяков) и
величина конусности проверяются методом «трех проволочек».
Поправочные коэффициенты и подсчет показания микрометра М
приведены в табл. 17. Показание микрометра М при измерении
делительной окружности червяков с углом профиля а и углом
подъема резьбы до 3° подсчитывают по формуле
., , , , ^пров S , а
74 = Ч~ ^поов Ч- --------— Ctff «
л 1 пров । sin а 22
2
Для червяков с углом подъема резьбы более 3° М подсчиты-
вают по формуле
sin Д. z z
где угол р определяют по формуле
f 3 , а
tg f =tg? ’C0S?’
где М —показание микрометра при измерении среднего ди-
аметра червяка с учетом диаметра проволочек;
^2 — средний диаметр червяка, мм-,
с^пров — диаметр проволочки;
S —шаг червяка, мм\
а —угол профиля резьбы червяка;
р —угол профиля резьбы в нормальном сечении;
<р — угол подъема резьбы червяка.
146
Точность шага у архимедовых червяков измеряют на универ-
сальном микроскопе в осевой плоскости. Сначала измеряют шаг
по одной стороне витков червяка, затем по другой. Все отклоне-
ния записывают в журнал и затем определяют накопленную
ошибку шага.
Накопленной ошибкой шага называется алгебраическая сум-
ма погрешностей всех измеренных шагов по каждой стороне
профиля в отдельности.
Кроме измерения осевой ошибки шага, у червяков проверяет-
ся внутришаговая так называемая периодическая ошибка. Пе-
риодическая ошибка у червяков измеряется в зависимости от их
точности через 90, 60, 45 и 30° поворота червяка.
Периодическая ошибка в пределах одного витка (внутриша-
говая ошибка) является отклонением от правильной геометриче-
ской формы поверхности витка резьбы.
Периодическая ошибка шага измеряется по левой и правой
сторонам профиля раздельно.
На увеличение периодической ошибки влияет радиальное бие-
ние резьбы по профилю. Чтобы уменьшить радиальное биение,
угол профиля резьбы у особенно ответственных червяков дела-
ют менее обычного (до 24°). Биение профиля резьбы измеряют
специальными приборами.
Толщина витков червяка на чертежах обычно показана по де-
лительной окружности его. Проверяют толщину витков у чер-
вяка зубомером, который бывает простого и оптического испол-
нения. Точность установки зубомера 0,02 мм.
Таблица 16
Допуски на отклонение угла профиля
и его непрямолннейности
Элементы измерения Модуль, мм Классы точности (отклонения, мм)
1 П in
1-2,25 0,010 0,018 0,030
Допуск на профиль 2,25-4 0,012 0,020 0,035
4-6 0,015 0,025 0,045
Примечание. Измеряют отклонение от номинального угла профиля на уни-
версальном микроскопе (у червяков 1—2-го классов точности) и шаблоном (у червя-
ков 3-го класса точности).
У точных червяков диаметр делительной окружности измеря-
ют также измерительными проволочками. При таком методе точ-
ность измерения размера диаметра делительной окружности на-
много повышается.
117
148
Определение среднего диаметра модульной резьбы по проволочкам
M-d2 |-3,924 -dnp — 1,3735 М ---- d2 + К К = 3,924 • dnp - 1,3735
Таблица 17
т S dnp к т S d пр к 1 S d"P к т S dnp К
0,25 0,785 0,461 0,731 1,5 4,712 2,595 3,714 3,25 10,210 5,7 8,348 4,5 14,137
0,5 1,571 0,905 1,394 2 6,283 3,468 4,982 3,5 10,996 6,212 9,278 4,75 14,923 8,282 13,009
0,75 2,356 1,414 2,314 2,25 7,065 4,09 6,349 3,75 11,781 6,5 9,331 5 15,708 8,7 12,569
1,0 3,142 1,732 2,482 2,5 7,85 4,4 6,487 4,0 12,566 7,0 10,195
1,25 3,927 2,309 2,311 3,668 3,676 3,0 9,425 5,206 7,487 4,25 13,351 7,4 10,707
dnp d, S К д Условные обозначения в таблице: * = 0,355 4- 0,611m 4- 0,5Д для червячных фрез; = 0,355 4- 0,5m 4- 0,5Д для червяков; — показание микрометра; - средний диаметр резьбы; - шаг резьбы; — коэффициент; - величина превышения образующей проволоки под наружный диаметр на сторону.
Коэффициент, определяющий величину М, при применении
измерительных проволочек берут по табл. 17. Перерасчет до-
пуска на изготовление толщины витка производится по формуле
£> = a-ctg-p
где а — допуск на толщину витка в осевой плоскости (указан к
чертеже);
b — допуск по делительной окружности червяка (на диа-
метр) ;
а — угол профиля червяка.
Отклонение угла профиля и его непрямолинейность измеря-
ют на универсальном микроскопе измерительными ножами и на
специальных приборах ощупывающими индикаторными устрой-
ствами.
На микроскопе отклонение угла профиля и его непрямоли-
нейность можно проверить в угловых и линейных единицах. Ин-
дикаторные устройства измеряют отклонение угла профиля и его
непрямолинейность только в линейных величинах. По ГОСТ
3675—56 отклонение угла профиля и его непрямолинейность оп-
ределяются суммарной ошибкой.
Допуски на отклонение угла профиля и прямолинейность его
назначаются в зависимости от глубины профиля и точности чер-
вяка (табл. 16).
Шлифование профиля червяков с углом подъема резьбы
5—16° и более сопряжено с трудностью получения прямолиней-
ного профиля червяка. Это вызвано тем, что профильная поверх-
ность витка червяка представляет собой винтовую архимедо-
ву поверхность, у которой в точках у наружного, среднего и
внутреннего диаметров углы подъема винтовой поверхности
различны. Таким образом, по всей высоте профиля (от внутрен-
него до наружного диаметра) в разных точках его поверхности,
углы подъема витка резьбы отличаются по величине.
Пример. Определить угол подъема резьбы при шлифовании червяка с
ходом резьбы 5=8л=8-3,14=25,12 мм, наружным диаметром £>=44 мм,
диаметром делительной окружности £>д = 40 мм и внутренним диаметром
rfB=35,2 мм.
S
Угол подъема резьбы, рассчитанный по формуле tg <? = -— ,
т:-а2
будет равен:
для точки, лежащей на наружном диаметре, — <р = 10°30';
для точки, лежащей на делительной окружности, — <р= 11°33';
для точки, лежащей на внутреннем диаметре, — 13°09'.
Такая разница углов подъема по высоте профиля приводит к
следующему. При шлифовании профильной поверхности червяка
шлифовальный круг устанавливается на угол, соответствующий
149
углу наклона винтовой линии, лежащей на диаметре делительной
окружности червяка. Но поскольку круг обрабатывает винтовую
поверхность червяка не одной режущей кромкой, а всей своей
поверхностью, касаясь всего профиля червяка, который имеет по
своей поверхности (по высоте) различные углы подъема, то при
шлифовании будет происходить искажение профиля червяка.
Для исправления этого искажения по профилю резьбы в осе-
вом сечении у червяка боковые режущие поверхности шлифо-
вального круга корректируют с помощью приспособления, пока-
занного на рис. 66. Принцип действия приспособления основан
Рис. 66. Корректирование профиля шлифовального круга
на том, что приспособление устанавливается в опорные центры
вместо шлифуемого червяка, движется вместе со столом станка
и поворачивается относительно центров, т. е. имитирует переме-
щение обрабатываемого червяка. Алмаз в процессе перемещения
правит шлифовальный круг по траектории, соответствующей
винтовой поверхности шлифуемой резьбы. На приспособлении
(рис. 66) изготовлены две пары центровых гнезд 6, предназначен-
ные для установки его на центры станка. После установки при-
способления на опорные центры поводковый хомутик его 1 укре-
пляют в поводке планшайбы шпинделя передней бабки. Алмаз-
ному инструменту 4, закрепленному в шпинделе головки 3, в про-
цессе правки профиля круга сообщают съемной рукояткой 2 от
руки возможно быстрые возвратно-поступательные движения.
Эти движения сообщают алмазному инструменту в то время,
150
когда все приспособление очень медленно перемещается повод-
ком 1, описывая траекторию винтовой поверхности шлифуемого
червяка. Устанавливают головку 5 приспособления на заданный
угол винтом 8, который опирается на палец 9, закрепленный на
корпусе 7 приспособления.
Заправленная таким образом поверхность круга является
как бы зеркальным отражением поверхности червяка. При шли-
фовании профиля червяка заправленным так кругом получается
профиль требуемой прямолинейности.
Править профиль шлифовального круга можно и так.
Установить приспособление
так, чтобы алмазный инструмент
касался профиля шлифовального
круга. После этого, перемещая
приспособление по винтовой кри-
вой, вывести алмазный инстру-
мент из соприкосновения со шли-
фовальным кругом и с определен,
ным натягом системы установить
его в положение А1 (рис. 67), ко-
гда алмазный инструмент кос-
нется какой-то точки поверхности
шлифовального круга. Столу
станка сообщается осевое пере-
мещение на 0,02—0,04 мм (глу-
бина резания для алмазного ин-
струмента) и алмазную держав-
ку медленно перемещают возвра-
тно-поступательно в положении
I. После этого приспособление на
Рис. 67. Схема действия при-
способления
центрах перемещается на не-
большой участок, по винтовой
поверхности, в положение II, III и т. д. до тех пор, пока алмаз-
ный инструмент перестанет касаться поверхности шлифовально-
го круга (в положении Б). В каждом положении (Л II, III
и т. д.), перемещая алмаз возвратно-поступательно, правят
тщательно поверхность шлифовального круга.
Шлифовальный круг с заправленным профилем при врезании
на глубину резания не рекомендуется перемещать в радиальном
направлении. При несоблюдении этого прямолинейность профи-
ля на детали получить невозможно.
Несмотря на трудоемкость процесса правки профиля шлифо-
вального круга при помощи приспособления, показанного на
рис. 65, этот метод правки дает возможность получать прямоли-
нейный профиль у червяков с углом подъема резьбы более
5—6°.
151
При правке круга алмазным инструментом рекомендуется
применять смазочно-охлаждающую жидкость.
Подача стола в осевом направлении при правке шлифоваль-
ного круга и при окончательном шлифовании профиля червяка
производится рукояткой для «попадания» круга в нитку резьбы.
§ 4. ШЛИФОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ КОНВОЛЮТНЫХ ЧЕРВЯКОВ
Червяки с прямолинейным профилем в нормальном сечении
называются конволютными червяками. Особенностью конструк-
ции элементов резьбы этих червяков, кроме прямолинейности
по профилю в нормальном сечении, является то, что шаг в нор-
мальной плоскости витков резьбы равен tn=n-m, а шаг в осе-
вой плоскости —10—----,
cos у
тде ср — угол подъема резьбы.
За последнее время червяки с прямолинейным профилем в
нормальном сечении нашли широкое применение в работе дели-
тельной пары высокоточных зубообрабатывающих станков.
Для получения у червяков прямолинейного профиля в нор-
мальном сечении профиль шлифовального круга правят алмаз-
ным инструментом в нормальной плоскости.
Такая правка получается при развороте «люльки» правиль-
ного прибора на угол подъема резьбы, т. е. ось поворота алмаз-
ной головки совпадает с плоскостью вращения шлифовального
круга (в нормали к виткам резьбы червяка). Остальная настрой-
ка станка аналогична настройке станка для шлифования червя-
ков с архимедовым профилем, кроме настройки гитары сменных
зубчатых колес, которая подбирается по формуле
i = i ,
‘ход
ГДе /цар шаг нарезаемой резьбы (/Нар= Г' т- );
t’i — передаточное отношение кинематики передней бабки.
Измеряют ошибку шага, накопленную и периодическую ошиб-
ки в осевой плоскости на универсальном микроскопе и специаль-
ных измерительных приборах. Толщину витков проверяют в нор-
мальном сечении зубомером и тремя измерительными проволоч-
ками (учитывая коэффициент по табл. 17 с пересчетом допуска
на толщину витка). Угол профиля и непрямолинейность, задан-
ные в нормальном сечении, измеряют на микроскопе в осевом
сечении с соответствующим перерасчетом их.
В нормальном сечении углы профиля и даже шаг червяка не
измеряют из-за сложности подсчета при измерении на специаль-
ных приборах.
152
§ 5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ЧЕРВЯКОВ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
За последнее время в промышленности чаще начали приме-
нять в червячных передачах червяки с прогрессивным
шагом. Эти червяки изготовляют как с архимедовым профи-
лем, так и с прямолинейным профилем в нормальном сечении.
Особенностью червяка с прогрессивным шагом является то, что
нарезаемый шаг резьбы для правой и левой сторон профиля из-
готовляют различной величины. Это дает возможность получать
виток резьбы на длине резьбовой части червяка переменной тол-
щины, последнее позволяет применять в червячных передачах
беззазорное соединение. Кроме того, при износе одного резьбово-
го участка червяка его можно передвигать в осевом направлении,
чтобы в контакт с червячным зубчатым колесом вступил неизно-
шенный участок червяка.
Передача движения червяком с прогрессивным шагом осуще-
ствляется на величину средней арифметической величины шагов
левой и правой сторон профиля.
Так, например, у червяка с прогрессивным шагом, равным
t = K-m = 3,1416-8 = 25,1328 мм,
правый профиль резьбы червяка изготовлен с шагом
tup = 25,639 мм, что соответствует т = 8,161; левый профиль
резьбы червяка изготовлен с шагом Gob = 24,630 мм, т. е.
т = 7,840; перемещение в зацеплении с червячным зубчатым ко-
лесом будет происходить с шагом t — 25,135 мм, что соответству-
ет т — 8.
Особое внимание при шлифовании профиля резьбы у червя-
ков с прогрессивным шагом следует обращать на правильный
расчет и подбор сменных зубчатых колес. Кроме этого, шлифо-
вальный круг необходимо править таким образом, чтобы он имел
возможность шлифовать только одну из сторон профиля червяка
на любом участке резьбы.
В остальном обработка профиля червяков с прогрессивным
шагом аналогична шлифованию червяков с обычным шагом как
архимедова профиля, так и прямолинейного профиля в нормаль-
ном сечении.
Отличие измерения элементов профиля червяков с прогрессив-
ным шагом заключается в том, что отклонение шага, величина
накопленной ошибки его определяются средней арифметической
величиной по правой и левой сторонам профиля резьбы червяка.
Эвольвентные червяки. К червякам специального назначения
относятся эвольвентные червяки. Построение профиля и работу
их можно рассматривать как работу цилиндрических косозубых
эвольвентных зубчатых колес с малым числом зубьев и большим
углом наклона их.
153
Профиль резьбы эвольвентного червяка в сечении II—11 пред-
ставляет собой эвольвенту. Однако в сечении, отстоящем от оси
червяка на радиус основного цилиндра, профиль резьбы прямо-
линеен. На рис. 68 показано образование эвольвентного профи-
ля на червяке. В сечении I—I профиль прямолинеен.
Рис. 68. Образование профиля у эвольвентного червяка
Обычно эвольвентные червяки шлифуют на резьбошлифоваль-
ных и червячно-шлифовальных станках плоской стороной (тор-
цом) шлифовального круга, при повороте шлифовальной бабки
станка в плане на величину у — половину угла профиля червяка
(рис. 69).
Рис. 69. Схема шлифования эвольвентного червяка
Кривизну профиля проверяют в осевой плоскости червяка на
специальном приборе. Другие элементы резьбы измеряют на уни-
версальных приборах по ранее изложенному методу.
Для повышения коэффициента полезного действия, увеличе-
ния передаваемого крутящего момента в червячных передачах
применяют глобоидные червячные передачи. Чаще всего применя-
ют их в автомобиле- и тракторостроении. Эти передачи отлича-
154
ются от обычной цилиндрической червячной передачи (рис. 70, а)
увеличенным числом контактирующих витков червяка с зубьями
червячного зубчатого колеса (рис. 70, б), а также улучшением
Рис. 70. Схема зацепления червячной пары цилиндрической (а)
и глобоидной (б) передач
условия контакта и смазки. Обрабатывают и измеряют глобоид-
ные червяки на специальном оборудовании и приборах. Несмотря
на необходимость применения специального оборудования, гло-
боидные червячные передачи все более широко распространяют-
ся в современном машиностроении.
§ 6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Червячные зуборезные фрезы (рис. 71) применяются для на-
резания зубчатых колес. Форма профиля зубьев фрезы зависит
от формы профиля зубьев нарезаемых колес. По количеству за-
ходов червячные фрезы раз-
деляются на однозаходные
и многозаходные. У фрезы
(в отличие от червяка) де-
лают продольные или вин-
товые канавки для образо-
вания передней поверхности
зубьев и режущих кромок
и затылованные задние по-
верхности для получения
задних углов, необходимых
для резания при работе ин-
струмента. На каждом зу-
бе фрезы находятся три ре-
жущие кромки: одна на
вершине зуба и две бо-
Рис. 71. Червячная фреза
ковые.
Передний угол зуба при-
нимают равным 0°. Задние
155
углы на вершине и на боковых сторонах зуба обеспечиваются пу-
тем затылования их по архимедовой спирали.
Задний угол при вершине зуба зависит от величины затыло-
вания и рассчитывается по приближенной формуле:
К = ^stgo,
где К — величина затылования;
Du — наружный диаметр фрезы;
гк — число канавок;
6 — задний угол — угол падения затылка по наружному
диаметру фрезы.
Обычно задний угол при вершине зуба принимается равным
7—8°—при обработке колес из бронзы и 10—42° — при обра-
ботке колес из стали и чугуна. Задний угол по боковым режущим
кромкам бывает значительно меньше, примерно 2—3°, в зависи-
мости от угла профиля а.
Для возможности «выкатки» шлифовального круга перед сле-
дующим зубом и во избежание его среза профиль червячных
фрез по задним поверхностям затылуется перед термообработкой
с большей величиной затылования.
Ki = (l,2-rl,35)K.
По характеру выполняемых работ червячные фрезы делятся
на две группы:
а) червячные фрезы, применяемые для обработки зубчатых
колес с прямыми и косыми (винтовыми) зубьями;
б) червячные фрезы, применяемые для обработки зубьев у
червячных зубчатых колес. Этот вид фрез в зависимости от фор-
мы профиля червяка, сцепляющегося с нарезаемым червячным
колесом, разделяется на червячные фрезы архимедовы, конво-
лютные, эвольвентные.
При шлифовании червячных фрез для обработки червячных
колес характерным является то, что для получения правильного
зацепления колеса с червяком червячная фреза должна иметь
размеры, соответствующие размерам червяка по диаметрам, за-
ходности, профилю, размерам зубьев, шагу, углу подъема вин-
товой линии и др.
Червячные фрезы для обработки цилиндрических прямозубых
и косозубых зубчатых колес изготовляют с наружным диамет-
ром, выбранным конструктивно. Это позволяет увеличивать ко-
личество режущих зубьев фрезы, производить многократную пе-
решлифовку их, что удлиняет срок работы фрезы.
Настраивают резьбошлифовальный станок для обработки
червячных фрез так же, как и для обработки червяков. Допол-
нительно в работе участвуют ранее описанный механизм заты-
лования и гитара дифференциала.
156
Если обрабатывают насадные червячные фрезы, то цент-
ровую оправку подбирают с биением, не превышающим
0,005 мм.
Обработка фрезы начинается с шлифования наружного диа-
метра. Конусность наружного диаметра при затыловании кон-
тролируют гладким или рычажным микрометром.
Профиль червячных фрез до модуля т — 5 шлифуют обычно
по правой и левой стороне, а также и по внутреннему диаметру
(донышку) одновременно. У фрез с большим модулем правую и
левую стороны профиля шлифуют раздельно.
Углы профиля шлифовально-
го круга приходится корректиро-
вать после проверки их на уни-
версальном микроскопе или дру-
гих приборах. Величина коррек-
тировки зависит от угла подъема
резьбы и величины спада заты-
луемого профиля. При шлифова-
нии точных фрез, особенно с
углом подъема более 3°, необхо-
димо помнить, что изменение уг-
лов профиля происходит и в про-
цессе снятия припуска при шли-
фовании. Поэтому контрольное
измерение углов профиля нужно
производить перед 1—3 оконча-
тельными проходами и всегда в
определенном месте, отступая от
передней грани зуба на 1—2 мм.
Многозаходные фрезы можно
обрабатывать на универсальных
резьбошлифовальных станках
(рис. 72) при соблюдении крат-
ности стружечных канавок к чи-
Рис. 72. Процесс затылова-
ния червячной фрезы
слу заходов.
Для изготовления червячных фрез обычно применяют быст-
рорежущую сталь Р-18 с последующей термообработкой.
§ 7. ВИДЫ ХОДОВЫХ ВИНТОВ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Ходовые винты участвуют в кинематической цепи для пере-
дачи движения в большинстве механизмов, в том числе в метал-
лорежущих станках. У резьбошлифовальных станков ходовой
винт с гайкой (так называемая винтовая пара) является одним
из главных звеньев, определяющих точность станка.
Ходовые винты можно резделить на три группы:
винты, изготовляемые из азотируемой стали
157
марок 38ХМЮА, ЗОХЗВ и др. с последующей термообработ-
кой и азотацией. Твердость их RC — 60—64;
винты из стали марки ХВГ, которые после термообра-
ботки имеют твердость RC = 52—60;
винты из высокоуглеродистых сталей типа
У10А, подвергающиеся термической операции — улучшению и
имеющие твердость RC = 26—32 — так называемые «сырые» вин-
ты. В зависимости от требований, предъявляемых к работе вин-
та в том или ином механизме, выбирают винты той или иной
группы.
«Сырые» ходовые винты изготовляют чаще всего с углом про-
филя а = 10, 15, 30°, а также с прямоугольным профилем. Тер-
мически обработанные ходовые винты изготовляют обычно с уг-
лом профиля резьбы а = 30 и 15°.
Рис. 73. Влияние биения резьбы на ошибку шага
Следует отметить, что уменьшение угла профиля резьбы зна-
чительно уменьшает влияние биения (эксцентриситета) профиля
резьбы относительно опор винта на погрешность передачи.
Как видно из рис. 73, дополнительная ошибка шага а зави-
сит при одинаковом биении «Ь» профиля резьбы от величины его
угла:
a = 6tg|-.
Например, при биении профиля резьбы на величину Ь =
= 0,012 мм дополнительная ошибка шага а у ходового винта с
углом профиля а-= 15° будет равна a = 62-tg 15°=0,012 *0,26795 =
= 0,0032 мм. При тех же условиях у ходового винта с углом про-
филя ~ =7°30' дополнительная ошибка шага a = 6tg7°30'=
= 0,012 -0,13165 = 0,00158 мм, т. е. при уменьшении половины
угла профиля с — = 15° на -у- =7°30' дополнительная ошибка
шага уменьшается в два раза. Термически обработанные вин-
ты с прямоугольным профилем резьбы практически не изготов-
158
ляют. Однако шлифование резьб с прямоугольным профилем
возможно на специальном резьбошлифовальном станке или уни-
версальном резьбошлифовальном станке, применяя специальное
приспособление.
Окончательная обработка профиля резьбы у сырых винтов
производится резцом на токарном станке, а для винтовой группы с
повышенной точностью — на специальных винторезных станках.
Для винтовых передач различного назначения, от которых, кроме
высокой точности, еще требуются долговечность и надежность ,в
работе, применяют каленые винты, окончательная обработка профиля
которых производится на резьбошлифовальных станках абразивным
крутом.
В последнее время с развитием станкостроения по выпуску
агрегатных станков и станков с программным управлением в ос-
новных узлах станков стали применять ходовые винты с радиусным
профилем и профилем «стрельчатой арки». Профилем стрельчатой
арки называется профиль резьбы, впадина которой образована двумя
кривыми с радиусами, равными по величине и описанными из
центров, смещенных на 0,3—0,4 мм. Применение ходовых винтов с
этими профилями обеспечивает легкость хода, высокий коэффициент
полезного действия передачи и значительно увеличивает срок службы
ходовой пары. Долговечность пары «ходовой винт — гайка»
обеспечивается заменой (в движении ее) трения скольжения на трение
качения.
Профиль резьбы у винтов изготовляют так, чтобы точка контакта
рабочих шариков в момент перемещения пары была под углом 45 или
30° по отношению к оси винта (рис. 74, а, б).
Применение профиля резьбы «стрельчатая арка» позволяет
получить перемещение в ходовой паре без люфта. Заправка профиля
«стрельчатая арка» (рис. 74, в) получается при смещении осей
вращения алмазного инструмента во время правки профиля круга на
величину 0,3—0,4 мм или «тот профиль правят по специальному
копиру.
Резьбошлифовальные станки, предназначенные для оконча-
тельного резьбошлифования профиля резьбы у ходовых винтов,
должны находиться в помещении с термоконстантной установкой, где
поддержание постоянства температуры должно быть в пределах
Т=293,15° К±0,5—1°. Это требование вызвано тем, что все
физические тела (к этим телам относится также и ходовой винт) при
изменении температуры имеют свойство линейного расширения.
Коэффициент линейного расширения стали, т. е. удлинение стального
образца длиной в 1 м при изменении температуры на 1°, равен
0,011—0,012 мм. Таким образом, вполне очевидно, что при большом
колебании температуры невозможно изготовить винт с точным шагом,
допуск которого порой исчисляется в 0,002—0,003 мм.
159
в)
Рис. 74. Ходовой винт с радиусным профилем
— под углом 45°, б — под углом 30°, в — с профилем «стрельчатая арка»
Тпики контакта
"профиля резьОы
винта с uiapu-j
ками 05 в
рабочем
состоянии
резьбы:
Перед началом работы станок должен проработать на холостом
ходу не менее 0,5—1 часа. Для того чтобы все механизмы станка
получали одинаковую температуру и не вызывали дополнительные
деформации, влияющие на точность шлифуемого ходового винта,
шлифовальный круг, выбранный для обработки резьбы, должен
быть тщательно отбалансирован вместе с планшайбой. Чтобы
избежать появления дисбаланса по мере износа круга, необходимо
производить контрольную балансировку его в случае появления
надробленности по профилю резьбы. Надо заметить, что чем
больше угол профиля резьбы, тем будет больше заметна
надробленность по профилю, и что большая надробленность
наблюдается по внутреннему диаметру резьбы (донышку) при
шлифовании трапецеидальных резьб.
При подготовке станка к работе необходимо уделить особое
внимание качеству конусной поверхности опорных центров. Для
предотвращения повышенного износа в работе центра задней бабки
применяют центры с твердосплавной напайкой из сплава Т15К6.
Радиальное биение опорного центра передней бабки допустимо не
более 0,001—0,002 мм.
Также необходимо тщательно смазать все вращающиеся и
перемещающиеся механизмы маслами, рекомендуемыми руко-
водством по обслуживанию станка.
§ 8. ШЛИФОВАНИЕ РЕЗЬБЫ НА ХОДОВЫХ ВИНТАХ
В этой главе будут рассмотрены методы и приемы шлифования и
измерения резьбы на закаленных ходовых винтах с описанием и
некоторых технологических операций, не связанных не-
посредственно с резьбошлифованием, но необходимых в процессе
изготовления резьбы.
После окончательной термообработки и шлифования наружных
диаметров ходовой винт проверяют на магнитном дефектоскопе на
отсутствие трещин. Если на поверхности винта трещин не
обнаружат, производят прорезку профиля резьбы. После прорезки
профиля резьбы производят повторную проверку на отсутствие
трещин и отправляют ходовой винт на искусственное старение (в
течение 24—48 час в зависимости от точности и длины винта).
При изготовлении ходовых винтов 2—3-го классов точности
одного старения после предварительной прорезки профиля резьбы
бывает достаточно.
При изготовлении ходовых винтов 0 и 1-го классов точности
необходимо производить старение 2—3 раза после каждой операции
получистового резьбошлифования. Перед каждой операцией
получистового и окончательного резьбошлифования производятся
соответственно тщательная притирка центровых гнезд и
6-1673
161
шлифование наружных диаметров. Причем биение наружного
диаметра не должно превышать 0,003—0,005 мм.
Перед окончательной аттестацией точности шага ходовой
винт во избежание влияния разности температур на точность из-
мерений должен быть выдержан в течение 8—12 час в помеще-
нии, где находится измерительный прибор и где производятся из-
мерения. Причем он должен быть
подвешен на специальном стенде
и находиться в вертикальном по-
ложении.
Таким образом, резьбошлифо-
вапие профиля резьбы разде-
ляется на предварительную (так
называемая прорезка резьбы) по-
лучистовую и окончательную опе-
рации.
Предварительная про.
а) р е з к а «п о ц е л о м у» на зака-
а
Рис. 75. Правка многониточного круга для прорезки
трапецеидальной резьбы с углом профиля а = 30° (а)
и шлифование резьбы многониточным кругом (б)
ленных ходовых винтах производится на резьбошлифовальных
станках однониточным и многониточным абразивным кругом.
Применение многониточных абразивных кругов для прорезки
резьбы у ходовых винтов намного повышает производительность
обработки и улучшает поверхностный слой профиля резьбы. Не-
обходимый профиль на шлифовальном круге создается специаль-
ным накатником. Учитывая особенность трапецеидального профи-
162
Рис. 76. Установка абразивных
кругов с различной характеристи-
кой для многониточного резьбо-
шлифования
ля, а также интенсивную нагрузку на режущие зерна абразивно-
го круга, профиль его делают таким, чтобы витки круга в работе
имели равные нагрузки. На рис. 75, а показан заправленный на-
катным роликом профиль абразивного круга. Первые три «за-
борных» витка — участок а — заправлены под углом 7°30'—8° по
наружному диаметру, кроме того, сам профиль на всей длине
имеет угол наклона, равный 5(У—1°. Такая правка профиля шли-
фовального круга производится для прорезки профиля резьбы
у винтов с трапецеидальным профилем и углом а == 30°.
Прорезка профиля резьбы
многониточным кругом (рис.
75, б) — прогрессивный и доста-
точно точный метод обработки
резьбы. Так, например, ходовой
винт с трапецеидальной резьбой
46x6 при длине резьбовой части
Л = 650 мм прорезается за четы-
ре прохода при числе оборотов
изделия пИзд=6—8 об!мин. При-
чем шлифование ведется «по це-
лому» и разница наружного и
внутреннего диаметров после про-
резки составляет 9 мм. Ходовой
винт со специальной трапецеи-
дальной резьбой 45X6 нит./1" при
длине резьбовой части /, = 600лш
шлифуется за три прохода при
числе оборотов изделия пИзд=
= 6—8 об/мин. Для увеличе-
ния производительности
и улучшения качества об-
рабатываемого профиля
резьбы применяют метод
шлифования двумя спа-
ренными кругами, крепящимися на одной планшайбе и
имеющими различную характеристику между собой (рис. 76).
В этом случае абразивный круг, представляющий заборную
часть, подбирают с более крупным режущим зерном, но с мень-
шей твердостью. Когда невозможно шлифовать предварительно
резьбу многониточным кругом или когда необходимо прорезать
профиль резьбы с крупным шагом 5=10—16 мм, эту операцию
производят однониточным кругом на резьбошлифовальном
станке.
При прорезке профиля возможно появление шлифовочных
трещин по профилю резьбы. При появлении этих трещин винты
становятся непригодными для дальнейшего применения. Такие
винты следует браковать, так как трещины со временем могут
163
увеличиться и тем самым нарушить первоначально полученную
точность шага ходового винта.
Трещины при шлифовании появляются из-за возникновения
высоких температур и недостаточного отвода тепла из зоны
шлифования. Плохая теплопроводность, свойственная высоколе-
гированным сталям, из которых изготовляют ходовые винты, и
иногда неправильно выбранные режимы резания не дают воз-
можности быстрого отвода тепла.
При прорезке трапецеидальных резьб однониточным кругом
следует шлифовальный круг править таким образом, чтобы ре-
зание производилось в основном периферией круга, а боковые
поверхности профиля зачищать при окончательном шлифовании.
Такой метод повышает произ-
водительность при прорезке,
так как улучшаются условия
отвода тепла из зоны шлифо-
вания. Поводка детали в про-
цессе обработки становится
меньшей и трещины могут по-
являться только на поверхно-
сти, расположенной по внут-
реннему диаметру резьбы вин-
та. Такие трещины менее опас-
ны для работы профиля
резьбы.
На рис. 77, а схематически
показан съем металла при
шлифовании профиля резьбы
а — 30—40°. Цифрами 1, 2...6
а)
Рис. 77. Съем металла однониточным
шлифовальным кругом при прорезке
резьбы:
а — с углом профиля а =30—40°, б — с уг-
лом профиля а =10—15°
обозначается число проходов
при шлифовании. После каждого прохода профиль шлифоваль-
ного круга правят таким образом, чтобы обеспечивалось шли-
фование на заданную глубину.
При угле профиля а=10—15° прорезку производят ступенча-
то (рис. 77, б). Правку круга по боковым сторонам производят
после нескольких проходов. Ступенчатая шлифовка нужна для
облегчения правки шлифовального круга с трех сторон и для
правильной загрузки абразивного круга.
Это связано с тем, что боковые участки заправленного круга
более работоспособны, чем периферия (при радиальной подаче бо-
ковые стороны круга снимают металл в несколько раз меньше,
чем его периферия, например при угле профиля а= 10°—в 11 раз).
Прорезать резьбу следует на всю глубину профиля с учетом
необходимого припуска, оставляемого на шлифование наружно-
го диаметра после каждого старения.
Пример. Ходовой винт с наружным диаметром 0 90 мм, длиной
2600 мм и шагом резьбы 12,7 мм имеет глубину профиля 9 мм. Перед прорез-
164
кой наружный диаметр винта был 0 92 мм. Профиль был прорезан на глу-
бину 10,5 мм. Эта величина складывается из 9 мм — глубина профиля по чер-
тежу; 1 мм — на съем металла по наружному диаметру после старений и
0,5 мм — запас по глубине на случай значительной поводки после старений.
У резьб глубиной профиля более 10 мм допускается прорез-
ка полной глубины профиля в несколько приемов; первоначально
2
прорезают профиль на — глубины. Затем производят старение и
шлифуют профиль до полной глубины. Это делается во избежа-
ние возникновения больших внутренних напряжений, а отсюда
различных деформаций и поводок винта.
При по л у чистовом и окончательном шлифова-
нии не следует касаться вершиной круга внутреннего диаметра
(«донышка») резьбы, чтобы не ухудшать подвод смазочно-охлаж-
даюшей жидкости в зону контакта шлифовального круга с изде-
лием и не увеличивать поводку детали в результате возникаю-
щих при этом дополнительных внутренних напряжений.
При выборе характеристики круга для шлифования резьбы у
ходовых винтов нужно подбирать твердость круга так, чтобы за-
тупившиеся в работе зерна своевременно осыпались. Такой круг
дает меньший нагрев изделия. Правильным подбором зернисто-
сти круга обеспечивается должная чистота поверхности профиля
резьбы. Выбирать круги для предварительного резьбошлифова-
ния ходовых винтов рекомендуется по табл. 18, а для получисто-
вого или чистового резьбошлифования — по табл. 19. При шли-
фовании резьбы у ходового винта длиной L = 2600 мм с наруж-
ным диаметром Z 90 мм, шагом резьбы 12,7 мм и углом профи-
ля а=10° (материал винта сталь ХВГ твердостью HRC =
= 52—56) применялись следующие режимы резания:
1) обороты изделия п„ял = 5—6 об]мин\
2) окружная скорость шлифовального круга v = 32 м!сек\
3) глубина резания при прорезке t = 0,4 мм на один проход;
4) величина снимаемой стружки а (задается в осевом напра-
влении) при получистовом шлифовании равна 0,04 мм, при
окончательном шлифовании — а = 0,02 мм.
Таблица 18
Предварительное резьбошлнфование
Шаг резь- бы, мм 4-6 6-8 8-10 10-14 Свыше 14
Характе- ристика круга ЭБ16СМ1К М 16 М3К ЭБ20 М3К М16 М,К ЭБ25 МоК М16М3К ЭБ25 МЖ М25 м; ЭБ46 MtK М25 MtK
165
Таблица 19
Подбор кругов для получистового и чистового резьбошлифования
Шаг резь- бы, мм 4- 6 6- 8 8- 10 10—14 Свыше14
Характери- стика круга M8Mo-MjK MIOMjK MlOAIjK M12MjK M12M,K M16MjK M16MjK M16MjK
Прорезка и получистовое шлифование производятся абразив-
ным кругом ЭБ16Мг К ПП500Х 13x305. Рекомендуется приме-
нять при чистовом шлифовании профиля резьбы шлифовальный
круг с характеристикой М12ВМ]—ВМгК ПП500Х 13x305.
Ходовые винты, изготовляемые из азотированных сталей ма-
рок 38ХМЮА; ЗОХЗВ; 40ХФ и др., имеют несколько иной техно-
логический процесс. Основное отличие заключается в том, что
припуск на окончательную обработку профиля резьбы оставля-
ют минимальным — в пределах 0,1—0,4 мм на средний диаметр
резьбы в зависимости от точности ходового винта, его длины и
шага. Оставление такого минимального припуска на окончатель-
ное резьбошлифование объясняется небольшой глубиной азоти-
руемого слоя и свойством сталей к незначительной поводке при
термообработке (азотировании). Эта поводка такова, что ходо-
вые винты 3 и 4-го класса точности шлифуются окончательно и
после азотирования их можно не шлифовать по профилю резьбы.
При шлифовании ходовых винтов возникновение высокой тем-
пературы дополнительно происходит вследствие нагрева смазоч-
но-охлаждающей жидкостью, температура которой повышается
в процессе работы из-за разогрева жидкости в подводящих тру-
бах и работы насоса. Поэтому необходимо при шлифовании хо-
довых винтов в баке охлаждения станка иметь холодильную ус-
тановку для автоматического поддержания постоянства темпера-
туры смазочно-охлаждающей жидкости.
Удлинение ходового винта вследствие его нагрева в процессе
шлифования затрудняет выбор режимов обработки. Так, напри-
мер, при шлифовании правой резьбы, когда шлифование начина-
ют от задней бабки, съем металла с левой стороны профиля
резьбы по мере нагревания заготовки будет увеличиваться на
величину Д I. Увеличение съема еще больше затрудняет процесс
шлифования. Это увеличивает нагрев заготовки, а следователь-
но, и больше удлиняет ее в процессе шлифования. Правильное
шлифование левой стороны профиля становится невозможным
(рис. 78, а).
При шлифовании правой стороны профиля резьбы картина
процесса меняется на участке № 3 (рис. 78, б) — припуск под
шлифование (глубина резания в осевом измерении на один про-
ход) по мере удлинения винта все время уменьшается и его не
166
хватает на всю длину винта. Увеличение глубины резания (на
проход) также приводит к отрицательному результату, так как
при увеличении нагрузки на круг увеличивается нагрев заготов-
ки, а следовательно, и удлинение ее. При таких условиях припу-
ска под шлифование на один проход может также не хватить.
При «встречном» методе шлифования доступ смазочно-охла-
ждающей жидкости в зону шлифования более затруднен, вслед-
ствие чего нагрев и удлинение винта увеличивается по сравнению
Рис. 78. Графики удлинения ходового винта в процессе
шлифования резьбы с правым направлением попутным
способом:
а — при шлифовании левой стороны профиля, б — при шлифовании
правой стороны профиля; / — длина шлифования, / — глубина шли-
фования, / — зона интенсивного осыпания абразива, 2 — зона нор-
мального шлифования, 3 — зона повышенного съема металла, 3' —
зона с уменьшенным съемом металла — не хватает припуска из-за
удлинения заготовки
с методом «попутного» шлифования. Опыт показывает, что метод
встречного шлифования для шлифования резьбы у ходовых вин-
тов длиной более 1000 мм менее приемлем.
Для получения более точных ходовых винтов большой длины
следует выбирать их шаг с левым направлением резьбы, а шли-
фование производить «попутным» способом. В этом случае шли-
фование будет происходить при перемещении стола станка с хо-
довым винтом справа налево, т. е. от задней бабки. Здесь под-
вод охлаждающей жидкости будет менее затруднен, а удлинение
винта в меньшей степени повлияет на процесс шлифования, так
как перемещение от удлинения происходит в той части винта, ко-
торая уже прошлифована.
167
При необходимости обработки длинного ходового винта с
правой резьбой нужно шлифовать профиль резьбы «попутным»
способом с меньшим съемом металла за проход.
Для выбора оптимальных режимов резания при окончатель-
ном шлифовании резьбы у длинных ходовых винтов высокой
точности рекомендуется вести непрерывный контроль величины
удлинения обрабатываемого винта в процессе шлифования.
Охлаждающая жидкость за время работы станка в течение
6—7 час нагревается на 5—7° С выше первоначальной темпера-
туры. Причем нагрев ее (а следовательно и обрабатываемой за-
готовки) идет непропорционально времени.
Например, при обработке ходового винта с длиной резьбовой
части L = 2600 мм и наружным диаметром резьбы 0 = 90 мм
произошло удлинение заготовки после первого прохода до 0,035—
0,050 мм. При дальнейшей обработке удлинение заготовки за
каждый проход уменьшалось и стабилизировалось в пределах
0,01—0,015 мм. В этом случае режимы шлифования должны
быть подобраны так, чтобы удлинение винта за один проход не
было больше 0,01—0,02 мм. Если удлинение достигнет большей
величины, то режим необходимо менять.
Контролировать удлинение винта в процессе шлифования
можно микромером с ценой деления шкалы 0,001 мм. Его жест-
ко устанавливают на столе станка или на задней бабке 1 (рис.
79). Мерительный наконечник 3 микромера 2 касается хому-
тика 4, закрепленного на центре, который перемещается вме-
сте с пинолью 6 задней бабки от удлинения шлифуемого
винта 5.
При установке микромера на заднюю бабку станка измере-
ние удлинения шлифуемого винта будет относительным, так как
наряду с удлинением шлифуемого винта будет удлиняться от на-
грева и стол станка. Но учитывая большое различие между мас-
сами стола и обрабатываемого винта, а также различные усло-
вия нагрева их, указанным методом можно успешно пользо-
ваться.
При шлифовании ходовых винтов, особенно при окончатель-
ном шлифовании, следует обращать особое внимание на установ-
ку шлифуемого винта в центрах, на опорные прижимы люнетов
и выверку детали. Опорный центр задней бабки должен поджи-
мать заготовку с определенной силой. Осевого смещения опорно-
го центра не должно быть, так как наличие его привело бы к про-
висанию шлифуемого винта в центрах. С другой стороны эта си-
ла не должна быть чрезмерно большой, так как сила, с которой
давит опорный центр задней бабки на заготовку, будет мешать
заготовке перемещаться при нагреве в осевом направлении, она
может деформироваться. Это приведет ее к увеличенному бие-
нию при вращении. Чтобы опорный центр мог поддерживать за-
готовку и воспринимать удлинение от нагрева ее при шлифова-
168
нии в конструкции задней бабки предусмотрена передача усилия
посредством пружины.
На рис. 80 схематично изображено действие веса заготовки на
опорный центр. Здесь Р — вес заготовки в кГ, А — осевая-со-
ставляющая силы Р в кГ.
Рис. 79. Проверка удлинения ходового винта в процессе
шлифования
Из силового треугольника имеем:
А= — tga;
2 S
А = - tg30° = 0,5774- - = 0,2887 РкГ.
2 ° 2
А = 0,2887 Р кГ = 2,8295 н.
Сила пружины должна быть не меньше осевого усилия А в
момент, когда ее витки будут сжаты наполовину.
После установки на опорные
центры и натяжения пружины пино-
ли задней бабки выверяют положе-
ние шлифуемого винта люнетами.
Сначала подводят до касания (с на-
тягом 0,005—0,01 мм) нижние опо-
ры люнетов. Затем проверяют па-
раллельность оси центров передней
и задней бабок ходу стола станка
во избежание получения нецилип-
дричности по среднему диаметру
резьбы.
Рис. 80. Схема сил, действу-
ющих на опорный центр от
веса заготовки
169
После этого подводят к поверхности винта боковые опоры
люнетов с натягом в 0,005—0,01 мм.
Все эти проверки производят микромером с ценой деления
шкалы 0,001 мм или, что менее точно, рычажным индикатором
с ценой деления 0,01 мм.
Подводя нижние опоры люнетов до касания, мы сохраняем
имеющийся у ходового винта естественный прогиб от собственно-
го веса. Этот прогиб пропорционален весу и длине заготовки.
Так, например, у винта диаметром 90 мм и длиной 3000 мм этот
прогиб достигает примерно 0,5—0,6 мм.
Достигать строго горизонтального положения винта в процес-
се шлифования не рекомендуется по следующим причинам:
1. Если поджимать шлифуемый
Рис. 81. Схема подсчета
ошибки по среднему диа-
метру от прогиба заготовки
винт опорами и устанавливать его
в горизонтальном положении, то в
местах поджима появятся местные
напряжения, которые будут вызы-
вать дополнительные деформации.
2. При поджиме шлифуемого
винта до касания опоры люнетов
воспринимают только силы резания.
Если выжать заготовку до горизон-
тального положения, то каждая из
опор будет дополнительно воспри-
нимать часть веса шлифуемого
винта. Как правило, эта нагрузка
значительно превышает усилия ре-
зания и приводит к быстрому изно-
су опор люнетов или наружного
диаметра самого винта в процессе
его обработки, что недопустимо.
Эти соображения указывают на нецелесообразность установ-
ки шлифуемой заготовки в строго горизонтальном положении.
Незначительные отклонения по накопленной ошибке шага, по-
являющиеся от провисания (относительно горизонтального поло-
жения при проверке ходового винта), легко компенсируются кор-
рекционной линейкой, встраиваемой в станок. Искажение гео-
метрии по среднему диаметру, т. е. получение бочкообразности
(рис. 81), практически невелико и не выходит за пределы допу-
стимого.
Если в нашем примере принять г=45 мм, /? = 250 мм и
h = 0,5 мм, то
tg а = —— = ——— ~ 0,002 ММ', а 10',
R + г 250 - 45
AC = R + r-\-a = — = 295,002мм.
a cos а 0,99999
170
Принимаем, что а=АС—ВС=295 002—295 = 0,002 мм.
Отсюда величина возможной нецилиидричности на диаметр
от провисания заготовки a kd2 = 2 а = 2 • 0,002 = 0,004 мм.
При шлифовании резьбы на ходовых винтах, особенно при
большой длине их, необходимо уделять большое внимание со-
стоянию и качеству смазочно-охлаждающей жидкости.
При шлифовании резьбы ходовых винтов рекомендуется при-
менять смазочно-охлаждающую смесь из 70% индустриального
масла 20 и 30% осерненного масла (сульфофрезола). Эта смесь
хорошо очищает абразивный круг от металлической стружки и
оказывает хорошее смазывающее (химическое) воздействие в
процессе резания при отделении стружки от металла.
Жидкость рекомендуют направлять как непосредственно в
зону шлифования, так и на абразивный круг для тщательной очи-
стки его пор. Скорость подачи жидкости в зону резания должна
быть достаточной и колебаться в пределах 80—120 л/мин. Тем-
пературу охлаждающей жидкости необходимо поддерживать с
разницей не более 1—3°С при помощи холодильной установки.
Смазочно-охлаждающая жидкость должна быть тщательно
очищена от шлама магнитными сепараторами и центрифу-
гами.
§ 9. ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ ХОДОВЫХ ВИНТОВ
Одним из основных требований к точности изготовления хо-
дового винта является обеспечение точности осевого перемеще-
ния его при вращении в гайке по отношению к заданному пере-
мещению.
По своей точности ходовые винты разделяются на пять клас-
сов. Ниже приводятся таблицы допусков на точность основных
параметров винтов.
Допуск на цилиндричность среднего диаметра резьбы ходо-
вых винтов регламентируется классом точности ходового винта,
величиной угла профиля его и длиной резьбовой части.
Для винтов 0 и 1-го классов точности с углом профиля
а = 30° нецилиндричность резьбового профиля допускается в
пределах 5—10 мкм на длине 500 мм резьбы.
Так как большинство ходовых винтов является деталями с
недостаточной жесткостью и требует в процессе шлифования при-
менения люнетов, то наружный диаметр резьбы должен изготов-
ляться с минимальным биением относительно центровых
гнезд.
Допускаемое биение наружного (соответственно и среднего)
диаметра не должно превышать у ходовых винтов 0 и 1-го клас-
са точности с углом профиля а = 30° при соотношении — = 15—
25, где L — длина винта, d — диаметр винта (см. табл. 23).
171
Таблица 20
Допуски на шаг резьбы
Классы точности Ошибка в пределах одного шага, мкм Наибольшая накопленная ошибка шага, мкм на длине, мм, до
25 100 300 на каждые последующие 300 мм длины на всей длине винта, не более
0 ±2 2 3 5 2 10
1 ±3 5 6 9 3 20
2 ±6 9 12 18 5 40
3 + 12 18 25 35 10 80
4 ±25 35 50 70 20 150
Таблица 21
Допуск на овальность по среднему диаметру
(устанавливается в зависимости от величины осевого шага)
Классы точности Допускаемое отклонение на овальность, мкм, при величине шагов, мм
3-5 6-10 12—20
0 3 3 5
1 5 5 7
2 7 8 10
3 10 12 15
4 15 18 20
Таблица 22
Допуск на половину угла профиля (определяется в угловых величинах)
Классы точности Допускаемое отклонение профиля, мин, при величине шагов, мм
3-5 6-10 12-20
0 12 10 8
1 15 12 10
2 20 18 15
3 30 25 20
4
Таблица 23
Допускаемое биение d0 ходового виита в зависимости от его длины
Допускаемое биение, мкм 2—3 3-4 3-5 4—6
Длина ходового винта L, мм 600 1200 1500 2000
172
восприятия усилии резания, по-
Рис. 82. Схема влияния конусности
среднего диаметра резьбы винта на
ошибку шага
Биение по наружному и среднему диаметрам должно прове-
ряться без поджима опорами люнета. Исключением является тот
случай, когда конструкцией механизма, для которого изготов-
ляется ходовой винт, предусмотрено поддерживающее устройст-
во, базирующееся на наружном диаметре винта.
Для ходовых винтов с углом профиля а С 15° допускается
отклонение по биению наружного и среднего диаметров до
0,015 Л1Л1, а также отклонение от цилиндричности до 0,03 мм на
длине 500 мм резьбы.
Так как большинство ходовых винтов под влиянием собствен-
ного веса прогибается (наибольший прогиб в середине винта),
то применяя опорный люнет для
следпим копируют повышенное
биение наружного диаметра
резьбы, которое влияет на уве-
личение периодической ошиб-
ки.
Допуск на отклонение от
цилиндричности также зависит
от класса точности и угла про-
филя ходового винта. Повы-
шенное отклонение от цилин-
дричности увеличит разносто-
ронность накопленной ошибки
шага по правой и левой сторо-
нам профиля резьбы. Если
этого не наблюдается при из-
мерении ходового винта, то не-
значительное увеличение ко-
нусности допускается.
Например, отклонение от цилиндричности в 0,03 мм на длине
500 мм у ходового винта с углом профиля а = 60° внесет допол-
нительную величину по накопленной ошибке шага (рис. 82) по
правой стороне a = b-tg 30° = 0,015 • 0,57735~ 0,0086 мм, т. е. +
+ 8,6 мкм, а по левой стороне профиля — 8,6 мкм.
То же отклонение от цилиндричности у ходового винта с уг-
лом профиля а = 15° составит дополнительную ошибку шага.
а = &-tg 7°30' = 0,03-0,13165 — 0,00197мм, т. е. \,9мкм.
Следовательно, при изготовлении ходовых винтов с меньшим
углом профиля допускается большее отклонение от цилиндрич-
ности среднего диаметра.
При измерении шага резьбы на приборе типа УМ21 необхо-
димо строгое соблюдение соосности скалок до 0,005 мм.
Величину шага ходовых винтов измеряют на универсальных
микроскопах и измерительных машинах. На универсальном ми-
кроскопе возможно измерение шага ходовых винтов с помощью
173
Рис. 83. Измерение шага у ходовых винтов:
а, — отсчет необходимого угла поворота на делительной головке, б—измерение
периодической ошибки шага, в — проверка накопленной ошибки шага на универ-
сальном микроскопе
специального приспособления 1 (рис. 83, б) при длине резьбовой
части до 600 мм. Универсальные микроскопы снабжены измери-
тельной шкалой длиной 200 мм, поэтому контроль шага резьбы
производят с перестановкой ходового винта. Детали большей
длины, но вес которых не превышает 20—25 кг, можно контроли-
ровать по шагу на микроскопе при установке и выверке измеряе-
мого винта на опорных люнетах. При такой проверке меняют ус-
тановочную базу (вместо центровых гнезд деталь базируют по
наружному диаметру), поэтому необходима весьма тщательная
выверка ходового винта относительно хода каретки 2 (рис.
83, б) микроскопа. Несмотря на тщательность в установке, точ-
ность измерения в этом случае ниже. Измеряют шаг следующим
образом. Измеряемый винт устанавливают в центрах микроско-
па, в профиль резьбы устанавливается измерительный нож 8 до
беззазорного прилегания к поверхности профиля резьбы (рис.
83, а) с наблюдением через окуляр 3 (рис. 83, а). Отклонение от
заданного шага резьбы наблюдают через окуляр 2 по стеклянно-
му штриховому масштабу 1 (рис. 83, а). Перемещая измеритель-
ный нож от одного витка резьбы к другому, определяют величи-
ну отклонения каждого шага резьбы. Затем, суммируя эти откло-
нения, получают накопленную ошибку шага проверяемого винта.
Измерение ведется по левой и правой сторонам профиля раз-
дельно.
Отклонения измеряемого шага резьбы записывают, как пока-
зано в табл. 24, затем производят анализ точности прошлифо-
ванной резьбы и соответствия ее техническим условиям чертежа.
В случае отклонения величины шага сверх допуска производят
подналадку станка при помощи механизма коррекции. Для этого
строят график отклонения накопленной ошибки шага по средне-
арифметической величине ее.
Для правильной наладки станка при шлифовании ходовых
винтов 0-го класса точности требуется очень тщательная аттеста-
ция точности шага прошлифованной резьбы. Для этого необходи-
мо производить трехкратное измерение шага в двух сечениях на
всей длине винта. Средняя арифметическая величина отклонения
шага по правой и левой сторонам профиля характеризует точ-
ность шага прошлифованной резьбы.
Так, например, у витка № 4 (по табл. 24) отклонение по ле-
вой стороне профиля +3 мкм, а по правой стороне +5 мкм.
Среднее арифметическое значение будет равно:
л с* + 3 -t- 5 . .
AScp. ар = —— = + ^мкм-
У витка № 13 отклонение по правой стороне равно +2 мкм, а
по левой стороне — 3 мкм. Среднее арифметическое значение от-
клонений составит:
де — + 2 + (— 3) _ +2 — 3 _________q г
lAOcn 9D — । /ЛТугМг •
р 2 2
175
Таблица 24
Запись отклонений измеряемого шага резьбы
Левая сторона профиля Номера витков 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 j 13 14
Отклонение по шагу, мкм 0 +2 + 1 0 —2 4-1 —3 + 1 ^3 -1 —2 -3 1 2
Накопленная ошибка шага, мкм 0 +2 +3 +3 + 1 +2 -1 -0 1 з 1-2 -0 -3 -1
Правая сторона профиля Отклонение по шагу, мкм 0 +3 +2 —1 + 1 —2 —1 +2 -11 0 -1 —2 + 1
Накопленная ошибка шага, мкм 0 +3 +5 +4 +5 4 3 4 2 44 -1 5 + 5 + 4 + 2 +3
Среднеарифметическое значение накопленной ошибки по шагу, мкм 0 +2,5 +4 43,5 + 3 4-2,5 + 0,5 + 2 4-4 + 3,5 + 2 -0,5 +1
График отклонений накопленной ошибки шага по средней
арифметической величине строят на бумаге с миллиметровой
сеткой (рис. 84). По горизонтали наносят номера витков измеря-
емого шага в принятом масштабе.
По вертикали откладывают отклонения накопленной ошибки
шага по средней арифметической величине ее (в масштабе
1 Л1Л1 соответствует 1 мкм).
График измерения шага ходовых винтов
I I I I I I I I I I I
О 50 100 150 200 250 300 350 ЧОО 450 500мм
Правая сторона профиля
’ll
Si
Построение кривой коррекционной
линейки по ординатам
5 мм ординаты кривой равно / мкм
Рис. 84. График отклонений накопленной ошибки шага и корректировка
ее на линейке станка по ординатам
На рис. 84 показаны графики отклонений шага по левой, пра-
вой сторонам профиля, а также среднеарифметическая величина
этих отклонений.
По последнему графику строят график координат коррекцион-
ной линейки, для чего перерассчитывают величины координат
графика среднеарифметических отклонений накопленной ошибки
шага с учетом передаточного отношения механизма коррекции
станка. По подсчитанному графику координат коррекционной ли-
нейки изготовляют профиль самой линейки, после чего устанав-
177
ливают ее на станке и снова производят шлифование профиля
резьбы.
Если после повторного шлифования не будет достигнута тре-
буемая точность, то производят дополнительное исправление про-
филя коррекционной линейки по результатам новых измерений
отклонения шага. Для легкости внесения изменения профиля кор-
рекционной линейки последнюю изготовляют из мягкого мате-
риала (органического стекла), который легко обрабатывается.
Профиль коррекционной линейки, построенный по замерам от-
клонений шага после пробного шлифования, служит для компен-
сации суммарного влияния всех ошибок, возникающих в меха-
низмах, которые участвуют в образовании шлифуемой винтовой
поверхности. В числе этих ошибок находятся неточности таких
элементов кинематической цепи станка, как шпиндель изделия,
сменные и постоянно участвующие в работе зубчатые колеса,
неточность изготовления ходового винта, неточность направляю-
щих перемещения и т. д. Поэтому полученный профиль коррек-
ционной линейки пригоден только для шлифования определенно-
го шага резьбы для каждой конкретной настройки. В случае из-
менения условий шлифования, как, например, при замене смен-
ных зубчатых колес, изменении температуры помещения, харак-
теристики шлифовального круга или других элементов, необхо-
димых для шлифования профиля резьбы, будут происходить из-
менения достигнутой точности.
Периодическую ошибку шага проверяют на микроскопе при
повороте ходового винта 7, установленного на опорных центрах
делительной головки 6 (см. рис. 83, а) на определенный угол.
Поворот осуществляется при помощи лимба 4. Точность углово-
го перемещения контролируют через окуляр 5 делительной го-
ловки. Момент установки перемещения шпинделя делительной
головки на определенный угол показан на рис. 83, а. После фик-
сации поворота шпинделя делительной головки измеритель-
ный нож 8 (рис. 83, а) вводят во впадину профиля резьбы и ус-
танавливается отсчет перемещения через окуляр 2 (рис. 83, а), а
наблюдение за установкой ведется в окуляр 3.
Момент установки измерительного ножичка в профиле резь-
бы показан на рис. 83, б.
Периодическую ошибку контролируют по правой и левой сто-
ронам профиля резьбы. Запись периодической ошибки приведена
в табл. 25.
Как видно из замеров, указанных в табл. 25, графа «Откло-
нение по средней арифметической величине» характеризует не
каждую сторону профиля в отдельности, а всего витка в целом.
Такая характеристика профиля витка резьбы в пределах од-
ного шага в производстве называется «пьяностью». Периодиче-
ская ошибка резьбы аттестуется по средней арифметической ве-
личине у ходовых винтов, работающих полным профилем (т. е.
178
Таблица 25
Замеры периодической ошибки шага, мкм
Угол поворота винта, град 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 350 360
Отклонения шага по левой стороне профиля, мкм - 0,4 4-0,8 + 1,2 + 0,2 -0,4 -0,6 +0,2 + 1,3 + 1,5 -0,7 -;-0,4 0,5 + 1,2
Отклонения шага по правой стороне профиля, мкм +0,6 -0,2 +0,4 +0,6 + 0,2 -0,2 + 0,4 + 0,8 + 1,2 -г0,5 40,61 4-0,2 + 0,8
Отклонения шага по средней арифметической величине, мкм +0,5 +0,3 4-0,8 +0,4 -0,1 -0,4 +0,3 4 1,05 + 1,35 +0,6 +0,25 +0,35 + 1
обеими сторонами его) одновременно. Такая работа наблюдает-
ся у ходовых пар с профилем резьбы в виде стрельчатой арки, а
также у ходовых пар с остроугольным профилем, где осевые за-
зоры между резьбой винта и гайки выбраны за счет особенности
конструкции гайки.
Контроль периодической ошибки — весьма трудоемкий про-
цесс. Если создание витка резьбы при резьбошлифовании во мно-
гом зависит от качества абразива, центровых гнезд, биения, точ-
ности кинематической цепи станка, исполнителя и т. п., то точ-
ность при измерении витка (в пределах 360°), кроме точности
прибора, во многом также зависит от квалификации измеряю-
щего.
За последнее время начинают внедряться в производство
объективные методы измерения периодической ошибки при помо-
щи самопишущих приборов с индуктивными датчиками. На рис.
85, а показан процесс измерения периодической ошибки при по-
мощи электрического самописца БВ-662.
Измерительный наконечник 6 касается одной из сторон поверх-
ности профиля резьбы через рычажную систему 5. При вращении
винта, ощупывающий наконечник все отклонения от правильной
винтовой линии передает индуктивному датчику 4. Эти отклоне-
ния в датчике превращаются в электрические импульсы, которые
усиливаются электронным усилителем 2 и при помощи самоза-
писывающего механизма 1 заносятся в виде кривой отклонений
на бумагу с миллиметровой сеткой. Отметчик 3 отсчитывает чис-
ло проверенных витков резьбы.
Измерение периодической ошибки самописцем происходит
следующим образом. После окончательного прохода при шлифо-
вании резьбы профиль резьбы тщательно протирается и измери-
тельный наконечник вводится в профиль со стороны невращаю-
щегося круга (см. рис. 85, б), причем измерительный наконеч-
ник 1 должен быть введен в впадину того витка, из которого был
выведен шлифовальный круг в осевой плоскости на высоте линии
опорных центров. При таком положении измерительного нако-
нечника проверяется качество прошлифованной поверхности.
Для измерения периодической ошибки измерительный наконеч-
ник перемещается по ходу витка на 180° или ходовой винт при
отпущенном хомутике поворачивается в центрах на 180° (рис.
85, а) с последующим закреплением поводкового хомутика, по-
сле чего производится запись периодической ошибки. Запись пе-
риодической ошибки на самопишущих приборах можно произво-
дить в масштабе 500 : 1; 1000 : 1; 2000 : 1 и 5000 : 1; наиболее точ-
ные показания как характера, так и величины периодической
ошибки будут при записи в масштабе 5000 : 1. Полученные графи-
ческие отклонения (рис. 85, в) с учетом масштаба записи и вели-
чины ошибки датчика делят на коэффициент К = 1,5.
180
6)
Рис. 85. Измерение периодической ошибки с помощью самописца:
а — процесс измерения самописцем БВ-662, б-- ввод измерительного наконечника в профиль резьбы, в — график измерения периодиче-
ской ошибки; цифры по горизонтали 1; 2 и т. д. обозначают номер витка, а по вертикали 0; 5; Ю — размер сетки бумаги в миллимет-
оах
Пример. Определить величину периодической ошибки, если наибольшее
отклонение в пределах витка при измерении периодической ошибки в мас-
штабе 5000 : 1 составляет 20 мм. Это соответствует с учетом масштаба запи-
си 0,004 мм или 4 мкм. С учетом погрешности измерения датчика 6 = 0,6 мкм
величина записанной ошибки будет составлять Д=4+0,6 = 4,6 мк. Эту величи-
ну делим на коэффициент Л и получаем величину периодической ошибки:
лс А 4,6 о
ДЗ = = — = 3 мкм.
К 1,5
Поправочный коэффициент К принят равным 1,5 из тех сооб-
ражений, что периодическая ошибка, создаваемая звеньями ки-
нематической цепи и полученная в месте контакта круга с изде-
лием, увеличивается при измерении ее через 180° в 1,5 раза. Ве-
личина этого коэффициента проверена при многочисленной свер-
ке измерений периодической ошибки на универсальном микроско-
пе и измерительной машине, а также аналитически в работах
МВМИ и МЗКРС, проводимых под руководством проф. Шишко-
ва В. А.
Несмотря на ряд положительных сторон при измерении пери-
одической ошибки самопишущими приборами БВ-662 — повыше-
ние производительности (по времени контроля при достаточной
точности его), возможность непрерывного измерения на всей дли-
не резьбового участка и объективность измерения, — у этого при-
бора имеется ряд недостатков. Наличие инертности движущейся
каретки 1 при записи ошибки (рис. 85, а) снижает точность запи-
си периодической ошибки по сравнению с самопишущим прибо-
ром типа фирмы «Тейлор Хобсон». Этот самописец вместо пере-
мещающейся каретки имеет безынерционную иглу, которая элек-
трическим током прожигает на электротермической бумаге след
отклонений периодической ошибки, увеличенной электронным
усилителем в 100; 200; 500; 1000; 2000; 5000 раз. Индукционный
датчик может работать без помощи рычага, так как измеритель-
ный наконечник имеет возможность осевого перемещения. Все
это позволяет записывать периодическую ошибку с максималь-
ной точностью — до 0,2—0,3 мкм.
Применение самопишущих устройств для проверки периоди-
ческой ошибки намного облегчает наладку резьбошлифовально-
го станка при окончательном шлифовании резьбы у ходовых вин-
тов 0 и 1-го классов точности. По результатам записи (графи-
кам) можно с достаточной точностью проанализировать работу
каждого узла кинематической цепи станка.
Измерению отклонений по шагу (накопленной и периодичес-
кой ошибкам) ходовых винтов с радиусным и специальным про-
филем в виде стрельчатой арки и др. следует уделять особое вни-
мание. Это объясняется тем, что измерение отклонений произво-
дится чаще всего проекционным методом и точное совмещение
перекрестия окуляра микроскопа с точкой радиусного профиля
затруднено. Учитывая специфику работы шариковых пар у резьб
182
с радиусным профилем, и особенно с профилем в виде стрельча-
той арки, допускается аттестация шага ходовых винтов по сред-
ней арифметической величине. Измерять отклонения (накоплен-
ную и периодическую ошибку) шага следует в точках контакта
рабочих шариков по профилю резьбы под 45 или 30° (см. рис.
74, а, б, в). Проверяют правильность радиуса профиля набором
измерительных роликов, размер которых выполнен по условиям
допуска на радиус. Например, для контроля правильности ради-
уса профиля резьбы с /? = 2,75+°’02 мм изготовляют измеритель-
ные проволочки диаметром di = 5,5+0’005 мм; d2 = 5,52±0’003 мм;
d3 = 5,54-0’005 мм.
Измерительная проволочка с диаметром dj = 5,5+°’005 мм слу-
жит как бы проходным калибром и должна при нанесении на
нее тонкого слоя шабровочной краски касаться только донышка
профиля резьбы или большей его части (рис. 86). Измеритель-
ная же проволочка d3 = 5,54~°’005 мм
должна работать как непроходной ка-
либр и соприкасаться по профилю резь-
бы только на участках, близких к наруж-
ному диаметру резьбы (рис. 86). Измери.
тельный ролик d2 должен характеризо-
вать действительный размер радиуса
профиля резьбы. Кроме названного ком- Рис. 86. Измерение
плекта измерительных проволочек, для радиусного профиля
предварительного контроля радиуса про-
филя резьбы при правке абразивного круга рабочий пользуется
измерительными роликами, диаметр которых ниже номинала и
выше допуска на радиус на 0,1 мм. Кроме контроля радиуса по
измерительным роликам, покрытым легким слоем (0,005—
0,008 мм) краски, применяют метод контроля профиля специаль-
ными калибрами, которые вводятся в профиль резьбы при изме-
рении его на микроскопе, и фиксируют величину просвета. Пра-
вильность радиуса профиля резьбы можно также контролиро-
вать, измеряя величину хорд на определенной высоте профиля,
пользуясь формулой
где С — хорда;
h— высота, на которой измеряется хорда радиусного профи-
ля. Предложенный первый способ контроля радиусного профиля
наиболее простой и позволяет производить контроль профиля на
рабочем месте, не снимая деталь со станка.
Для измерения шага у длинных ходовых винтов с
L — 1200—3000 мм применяют измерительные машины разных
конструкций. На рис. 87 показана измерительная машина для
контроля шага у ходовых винтов до 3000 мм длины.
183
Передняя бабка 1 и измерительная каретка 2 покоятся на
чугунной станине 6 весьма жесткой конструкции. Ходовой винт 3
устанавливают на люнетах 4 и выверяют в горизонтальном поло-
жении установочным столиком 5. Контролируют шаг на измери-
тельной машине проекционным методом и при помощи измери-
тельных ножей. Углы профиля резьбы как на измерительной ма-
шине, так и на универсальном микроскопе проверяют проекцион-
ным методом и при помощи измерительных ножичков, причем
точность измерения угла профиля у резьб с шагом до 1 мм (ма-
Рис. 87. Измерение тага резьбы па измерительной машине
лая глубина профиля) более высокая при проекционном методе
измерения, так как острие измерительного ножичка имеет закруг-
ление, что затрудняет измерение углов резьбы с малой глубиной
профиля. При достаточной глубине профиля (шаг резьбы более
1,25 мм) измерение углов профиля и его непрямолинейности бо-
лее точно производить измерительными ножичками.
Средний диаметр d2 резьбы у ходовых винтов с трапецеи-
дальным профилем и отклонение его от цилиндричности измеря-
ют методом контроля тремя измерительными проволочками, ве-
личины диаметра которых приведены в табл. 26. Показание ми-
крометра М определяют по формуле
M — d2 + Упров -I- | - etg |,
Sln 2
181
Таблица 2Ь
Определение среднего диаметра трапецеидальной резьбы по проволочкам
м = </2 4- 4,864 X </пр - 1,866 $ м = d3 + к К - 4,864 X </пр - 1,8С6-$
^пр К 5 tfup к S ^пр К S ^пр К
2 1,047 1,157 1,008 1,361 1,892 1,171 8 4,141 4,211 4,00 5,213 5,554 4,514
3 1,533 1,732 1,858 2,826 10 5,176 6,516
4 2,311 2,07 2,02 2,05 3,786 2,601 2,369 2,515 12 6,212 7,823
5 2,595 2,886 2,55 3,292 4,707 3,083 16 8,282 10,427
6 3,106 3,287 3,177 3,468 3,911 4,791 4,2696 5,686 «I'M, 30° 9Чпр
185
где М—показание микрометра;
dnpoB — диаметр измерительных проволочек;
•S —.шаг резьбы;
— — величина половины угла профиля.
Эта формула справедлива при измерении среднего диамет-
ра резьбы с углом подъема до 3°. Для резьб с углом подъема бо-
лее 3° значение величины М подсчитывают по формуле
М = d2 + rfnp0B + 1 -ctg-^ , (1)
sin —
2
(2)
где р —угол профиля в нормальном сечении резьбы.
Значение угла профиля в нормальном сечении резьбы опре-
деляют следующим методом.
Сначала находят tg-^-;
tg 2 =tgI ‘C0S?’
где <р — угол подъема резьбы берется из чертежа, а если в черте-
же не указан, то подсчитывается по формуле
* 5
tg о = •
ТС 6*2
Получив значение tgср, находят по справочнику величину
cos ср и, подставив его значение в формулу (2), получают величину
tg —• Затем находят по сравочнику sin-|-.B заключение под-
2
о
ставляют значение sin-^-в формулу (1) и подсчитывают значе-
ние величины М.
Диаметр измерительных проволочек для измерения среднего
диаметра резьбы подбирают по формуле
, S а
®пров ’COS — .
Величина tZup0B должна соответствовать следующему значению:
^пров “Ь Sin —
Если результат получился неудовлетворительный, то вычита-
ют из большего числа меньшее, умножают полученную разность
на 2 sin -|- и на эту величину увеличивают диаметр проволочки.
При подсчете диаметра измерительных проволочек необходимо
186
нар — d2 4- 0,4 мм.
округлять его значение до диаметра проволочек, изготовляемых
инструментальными заводами.
Для измерения трапецеидальной резьбы с углом профиля
а = 30° значение величины М среднего диаметра определяют по
формуле
М = d. + 4,864tZnp0B — 1,8665.
Значение величиныМ и коэффициента /(приведено в табл. 26.
Внутренний диаметр ходовых винтов с радиусным профилем
измеряют также тремя измерительными проволочками.
Величину диаметра </пров подбирают равной минимальному
значению 2R профиля резьбы или меньше 2R до 0,3 мм.
Показание микрометра М будет равно:
М = dBu "|- 2rf„poB-
В зависимости от точности изготовления резьбы и отклонения
от цилиндричности измерение производят рычажным микромет-
ром, рычажной скобой и гладким микрометром.
ГЛАВА VI11
Резьбошлифовальные станки
§ 1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Резьбошлифовальные ставки появились в промышленности в 20-х
годах нашего столетия. Создание их было вызвано более высокими
требованиями к точности изготовления резьбовых соединений,
особенно режущего и измерительного резьбового инструмента.
К начальной стадии развития резьбошлифовальных станков
относится оснащение точных токарных винторезных станков
шлифовальными приспособлениями. Эти приспособления состояли из
шпинделя со шлифовальным кругом, электродвигателя,
обеспечивающего необходимое число оборотов шпинделю, и пра-
вильного устройства для правки необходимого профиля на аб-
разивном круге. Успех, который был вызван применением этих
приспособлений при шлифовании резьбы на закаленных деталях,
послужил поводом к созданию специальных резьбошлифовальных
станков, которые позволили значительно повысить точность
изготовления резьбовых деталей и производительность их
изготовления.
В начале развития резьбошлифования основным требованием,
предъявляемым к конструкции резьбошлифовальных станков, было
получение возможно максимальной точности даже за счет
уменьшения производительности. За последние 20 лет были созданы
резьбошлифовальные станки для обработки резьбовых деталей самых
различных назначений, причем, как правило, в этих станках
достижение высокой точности обрабатываемых деталей сочетается с
наибольшей производительностью при их изготовлении.
В инструментальных цехах заводов на резьбошлифовальных
станках обрабатывают всевозможные режущие и измерительные
инструменты: метчики, резьбовые и червячные фрезы, накатные
ролики, калибры и т. д. Большое разнообразие конструкций ин-
188
струментов потребовало при создании универсальных резьбо-
шлифовальных станков применения дополнительных механизмов, что
значительно усложнило конструкцию этих станков.
До Великой Отечественной войны резьбошлифовальные станки
ввозились в нашу страну из-за границы; начиная с 1945 г.
Московским заводом внутришлифовальных станков (ЗВШС) был
освоен выпуск отечественного универсального резьбошлифо-
вального ставка модели ММ582.
В настоящее время отечественной промышленностью выпу-
скаются универсальные резьбошлифовальные станки, станки для
обработки длинных резьбовых деталей, станки с полуавтоматическим
циклом работы, станки, предназначенные для обработки резьбовых
отверстий, и специальные резьбошлифовальные станки.
Наиболее распространены универсальные резьбошлифовальные
станки. Эти станки обычно используют для обработки раз-
нообразных резьбовых деталей. Станки оснащены различными
приспособлениями, позволяющими как производить наружное и
внутреннее шлифование, так и наносить профиль резьбы на плоских
деталях.
Необходимость обработки резьбы с весьма высокой точностью на
ответственных деталях привела к созданию резьбошлифовальных и
червячно-шлифовальных станков специального назначения.
Более высокую точность при обработке деталей на этих ставках
получают при применении оригинальной кинематической схемы с
приводом изделия от ходового винта.
Для уменьшения утомляемости рабочего и повышения произ-
водительности и качества обработки резьбовых деталей массового
производства, например метчиков, созданы высокопроизводительные
резьбошлифовальные полуавтоматы. Эти полуавтоматы позволяют
шлифовать резьбу метчиков с затылованием по профилю.
§ 2. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ РЕЗЬБО Ш Л ИФОВ АЛ ЬНЫЕ СТАНКИ
Одной из самых распространенных моделей резьбошлифо-
вальных станков, выпускаемых в Советском Союзе, являются
универсальные резьбошлифовальные станки моделей ММ582 и 5822.
Универсальный резьбошлифовальный станок ММ582. Станок
модели ММ582 предназначен для выполнения инструментальных
работ: шлифования резьбы (с затылованием по профилю) на
метчиках, калибрах и накатных многопрофильных роликах,
шлифования резьбовых и червячных фрез, точных червяков винтов и
Т. д.
189
Станок снабжен приспособлениями для шлифования внутрен*
ней резьбы у резьбовых калибров-колец, точных гаек, плашек
и т. д.
Наличие на станке автоматического правильного прибора и
компенсирующего перемещения шлифовальной бабки при прав-
ке абразивного круга позволяет применять станок в механиче-
ских цехах серийного и крупносерийного производства.
Техническая характеристика станка ММ582
Диаметр шлифуемой резьбы, мм:
наименьший .......................... 5
наибольший рекомендуемый......... 150
наибольший возможный ................. 250
Наибольшее расстояние между центрами, мм 700
Наибольшая длина шлифуемой резьбы, изме-
ренная от переднего центра, мм 475
Шаг шлифуемой резьбы:
метрической, мм:
наименьший ................................ 0?5
наибольший............................... 40
дюймовой в нитках на I":
наименьший ............................... 24
наибольший................................ 3
модульной, мм:
наименьший ................................ 1
наибольший................................ 6
Число оборотов шпинделя изделия (регули-
руется бесступенчато) в минуту:
наименьшее................................. 1
наибольшее............................... 60
Число оборотов шпинделя шлифовального
круга (регулируется на десять скоростей),
в минуту:
наименьшее.................................. 1350
наибольшее........................__ 2450
Наибольшая конусность шлифуемой наружной
резьбы....................................... 1:16
Наибольшая величина температурной коррек-
ции шага (растяжка или укорочение его)
шлифуемой резьбы, мм..........................±0,25 на 100
Диаметр шлифовального круга для наружного
шлифования, мм:
наименьший .................................. 300
наибольший.............................. 400
Диаметр шлифуемого отверстия резьбы, мм:
наименьший ............................... 25
наибольший................................ 170
Величина затылования профиля резьбы, мм:
наименьший ............................... 0,04
наибольший.......................... 4
Возможное число стружечных канавок при
затыловании:
наименьшее..................................... 2
наибольшее........................ 16
190
Диапазон числа оборотов шпинделя шлифовальной бабки
позволяет вести резьбошлифование со скоростями резания VKp от
25 до 50 м/сек.
При специальной настройке станка имеется возможность об-
рабатывать профиль зуба плоской рейки. Ширина шлифуемого
профиля зуба достигает 50 мм.
Универсальный резьбошлифовальный станок ММ582 состоит
из следующих основных узлов: станины станка, механизма при-
вода изделия, стола станка, механизма ходовой пары и попадания
в нитку, передней бабки, шлифовальной бабки, задней бабки,
механизма затылования, генераторной установки, гидравлической
установки, правильного прибора.
Станина станка служит основанием для всех механиз-
мов и узлов ставка. Она выполнена из чугуна и имеет жесткую
коробчатую форму. На левом торце станины закреплен привод
изделия. Станина имеет направляющие скольжения — призмати-
ческую и плоскую, по которым перемещается стол с передней и
задней бабками.
Задняя часть станины имеет поперечные направляющие
скольжения, расположенные перпендикулярно направляющим
перемещения стола, по которым перемещается шлифовальная
бабка. (На станке модели 5Б82 эти направляющие были заменены
на направляющие качения).
Движение по направляющим качения шлифовальной бабки
обеспечивает наиболее точное (с отклонением ± 3 мкм) переме-
щение шлифовального круга вместе с бабкой.
На рис. 68 показан внешний вид ставка. Механизм при-
вода изделия 1 передает вращательное движение посред-
ством шлицевого валика передней бабке 2 и преобразует вра-
щательное движение в поступательное при помощи сменных зуб-
чатых колес и ходового винта. Стол станкаЗ перемещается с
передней 2 и задней 7 бабками по направляющим станины 12. На
шпиндель шлифовальной бабки 5 крепят планшайбу с абразивным
кругом. Козырек 4 предохраняет рабочего от масляных брызг, а
также абразивной пыли. На этом же узле крепят сопло охлаждения
для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону шлифования.
Кожух 6 предохраняет от разбрызгивания охлаждающей жидкости.
Вмонтированный в его верхней части вентилятор удаляет
масляный туман, образующийся от испарения охлаждающей
жидкости при обработке деталей. Копировальная линейка 8
позволяет шлифовать на станке конические резьбы с конусностью
до 1:16. Рукояткой быстрого отвода и подвода 9 абразивный круг
вводится в нитку шлифуемой резьбы. Лимбом 10 осуществляют
микрометрическое перемещение шлифовального круга к изделию.
Рукояткой 11 включают механизм для конусного шлифования. При
помощи штурвала 13 механизма поперечной подачи перемещается
шлифовальная баб-
191
ка на заданную величину. Лимб 14 осуществляет попадание аб-
разивного круга в нитку резьбы. Рукоятка 75 реверсирует или
останавливает перемещение стола по окончанию прохода. Ру-
кояткой 18 включается вращение шпинделя передней бабки, а
рукояткой 17 и лимбами 16 регулируют вращение его. Лимбами 19
устанавливают температурную коррекционную линейку в нужном
положении, 20— пульт управления механизмами станка.
Рис. 88. Общий вид станка MM5S2
Осевое перемещение обрабатываемого изделия, равное шагу
резьбы, за один оборот его осуществляется ходовой парой (хо-
довой винт и гайка), а вращательное движение - от шпинделя
передней бабки. Как один, так и второй механизмы свое вращение
получают от гидромотора 1 (рис. 89), направление вращения
которого можно изменять рукояткой 2. Далее, через клино-
ременную передачу движение передается червяку 75 и червячному
зубчатому колесу 13, которое насажено на вал 9.
От вала 9 передача движения идет по двум направлениям: а)
шлицевым валиком 14 и двумя косозубыми зубчатыми колесами
вращение передается шпинделю передней бабки (рис. 90);
192
Рис. 89. Механизм привода изделия
7—1673
193
б) сменными зубчатыми колесами 8 (рис. 89), которые «наса-
живают» на втулку 6, вращение передается валу 4 и с помощью
шлицевой втулки 16 ходовому, винту 17.
Сменные зубчатые колеса 8 вместе с втулкой 6 вращаются на
сменном пальце 5 и от осевого перемещения удерживаются
пружинным замком 7, Сменные пальцы перемещают по пазу и
крепят на гитаре шага 10. Гитару шага после установки зубчатых
колес закрепляют к корпусу механизма привода изделия винтом 77.
От вала 9 через зубчатые колеса 12, сменные зубчатые колеса 3,
зубчатые колеса 18 и вал 19 вращение передается механизму
затылования.
Передняя бабка (рис. 90) является одним из наиболее
важных узлов резьбошлифовального станка. Передняя бабка станка
ММ582 характеризуется простотой конструкции, точностью и
надежностью в работе, а также большим запасом жесткости.
От шлицевого вала 7 через косозубые зубчатые колеса 2 и 6 и
палец 4, который при вращении зубчатого колеса 6 в одну сторону
упирается в упорное кольцо 5, а при вращении колеса 6 в другую
сторону в палец 3, вращение передается шпинделю 7 передней
бабки.
Шпиндель передней бабки покоится на двух разрезных регу-
лируемых подшипниках скольжения (задний подшипник 8 и пе-
редний подшипник 13).
От осевого перемещения шпинделя при его вращении удер-
живает усилие пружин 12.
Вращение от шпинделя и детали, находящейся на опорном
центре 75, передается посредством поводковой планшайбы 14 и
поводка 16.
Смазка шпинделя и подшипников производится принудительно.
При вращении колеса 10 из резервуара с маслом, заполненным
через отверстие 77, смазка подается по желобкам 9 в подшипники.
Наблюдение за смазкой ведут через окно, закрытое органическим
стеклом 11.
Переднюю бабку закрепляют на столе прижимной планкой 18
при помощи болта 19.
Для перемещения стола с передней и задней бабками на станке
имеется механизм ходового винта и гайка. При помощи
этого механизма на станке ММ582 также можно производить
коррекцию шлифуемого шага, увеличивая или уменьшая его, а
также осуществлять попадание абразивного круга в нитку
шлифуемой резьбы.
Ходовой винт 1 своим шлицевым концом входит в соединение
со шлицевой втулкой 16 (см. рис. 89) механизма привода изделия.
Резьбовая часть винта находится в гайке 7 (рис. 91), которая
посредством кронштейна крепится к столу станка, правая
194
*
035*31*10
Рис. 90. Передняя бабка станка
шейка винта находится во втулке 2, запрессованной в гильзе 6.
Осевые усилия, действующие на винт в обе стороны, воспринимаются
буртом винта и бронзовыми подпятниками 3. Осевые зазоры в
подпятниках регулируют винтом 4 с контргайкой. Смазку опоры
ходового винта осуществляют принудительно от насоса смазки,
встроенного в станке. От этого же насоса через гибкий шланг 5
смазывают ходовую гайку 7 и резьбовую часть винта.
Изменяют шаг шлифуемой резьбы (температурная коррекция)
поворотом ходовой гайки. Гайка будет поворачиваться вокруг своей
оси в корпусе 8 при движении стола, если коррекци-
Рис. 92. Механизм затылования и быстрого отвода круга
онная линейка 9 повернута в положение, не параллельное оси
ходового винта. Поворачивают и закрепляют линейку винтами 10.
Ввод шлифовального круга в нитку шлифуемой резьбы до-
стигается перемещением стола и механизма ходового винта. Гильза 6
и ходовой винт перемещаются в осевом направлении по шлицам
втулки механизма привода изделия при вращении червяка 11. На
конце червяка 11 укреплен лимб с делениями, которые указывают
величину перемещения.
Механизм затылования и быстрого отвода
шлифовального круга (рис. 92) смонтирован на задней
части салазок шлифовальной бабки.
Втулка 9 получает вращение от механизма привода изделия
посредством двух валов со шлицевым соединением.
197
Затылование профиля резьбы осуществляется при покачивании
шлифовальной бабки. Задний конец качающейся шлифовальной
бабки через шарикоподшипник 1 упирается на длинный рычаг 2.
Последний левым кондом опирается на кулак быстрого отвода 10, а
правым концом через колодку 3 — на рычаг 7. Этот рычаг правым
концом насажен на неподвижную ось, а левым опирается на
сменный кулак затылования 8. Перестановка колодки 3 на рычаге
при помощи винта 4 изменяет соотношение плеч рычагов и
соответственно величину затылования.
После перемещения колодка 3 закрепляется гайками 5.
Величину затылования устанавливают по табл. 6 (рис. 92).
Достоинством механизма являются его компактность и жест-
кость конструкции, что обеспечивает получение высокой чистоты
обрабатываемой поверхности резьбы без надробленности при
затыловании.
Недостатком механизма можно считать его расположение,
неудобное для наладки и наблюдения за работой, а также необ-
ходимость изготовления специального кулака затылования для
шлифования резьбовых фрез с леворежущим зубом.
Кулак 10 быстрого отвода и подвода шлифовального круга
обеспечивает, помимо своего непосредственного назначения, и
тонкое перемещение шлифовального круга (микронная подача)
путем незначительного проворота вокруг своей оси.
Поворотная часть шлифовальной бабки (рис,
93) крепится четырьмя болтами, которые перемещаются по Т-
образному пазу. Поворот на угол подъема резьбы (в пределах ±
18°) осуществляют двумя зубчатыми колесами, которые вращают
при помощи червяка 9. Шпиндель 1 шлифовальной бабки
вращается в двух неразрезных биметаллических подшипниках
скольжения 4. Подшипники 4 своей наружной конусной поверх-
ностью вставлены в конусные отверстия стаканов 2, запрессован-
ных в корпус 5. Регулировку подшипников осуществляют гайкой 3.
Опорой шпинделя в подшипниках служат три параллельные
площадки шириной 13—16 мм. Они расположены под углом 120°
по окружности.
От осевого перемещения шпиндель удерживается буртом, ко-
торый прижат к подпятнику 8 усилием пружин 6. Пружины 6
передают усилие через радиально-упорный подшипник 7.
Для смазки подшипников применяют смесь девяти частей
керосина и одной части индустриального масла 20, что позволяет
обеспечить нормальную работу подшипников с зазором в не-
сколько микрон. Смазка подается к подшипникам и подпятнику
принудительно от шестеренчатого насоса.
Перед заливкой в масляный резервуар, который закреплен на
станине станка, смесь необходимо тщательно профильтровать.
198
i г
Рис. 93. Поворотная часть шлифовальной бабки
Для правки профиля абразивного круга на станке предусмот-
рены применение автоматического правильного прибора и при-
способление для правки многониточного круга.
Автоматическим правильным прибором возможна правка аб-
разивного круга с остроугольным и трапецеидальным профилем.
Для правки боковых сторон профиля круга на приборе преду-
смотрена установка двух алмазных зерен в оправках или алмазно-
металлических карандашей. Третий алмаз устанавливается для
правки вершины круга и применяется для правки трапецеи-
дального профиля. Правка круга может производиться в осевой
плоскости шлифуемого изделия и в осевой плоскости шлифо-
вального круга, для чего люлька правильного прибора может быть
повернута на угол ±10° относительно горизонтальной оси.
Движение алмаза сообщается от электродвигателя, установ-
ленного на правильном приборе. Подача на глубину снимаемого
слоя абразива с круга передается прибору от гидравлики через
храповое устройство или (при наладке) вручную. Управление
работы прибора кнопочное. После одного двойного хода ползу-
шек с алмазными державками электродвигатель прибора авто-
матически выключается и алмазы останавливаются в исходном
положении.
После подачи на заданную величину алмазы с ползушками
перемещаются в направлении от вершины круга к шпинделю с
малой скоростью. При возвращении их в исходное положение,
когда подачи на съем абразива нет и происходит зачистка про-
филя, скорость перемещения алмазов увеличивается.
На рис. 94, а представлен автоматический правиль-
ный прибор станка ММ582, который состоит из головки
А, люльки Б, салазок В и основания Г. В головке и люльке смон-
тированы механизм привода алмазов и электродвигатель.
В салазках и основании смонтирован механизм подачи при-
бора. Головка А состоит из двух поворотных дисков, поставлен-
ных один на другой. На каждом диске имеются градуированная
шкала для установки головки на необходимый угол правки и но-
ниус для точного отсчета. В каждом диске перемещается ползун с
алмазным инструментом в оправе.
Перемещение алмазов происходит следующим образом (рис.
94, б): от электродвигателя 3 через сменные зубчатые колеса 1, две
червячные пары и кулису 8 передается возвратно-вращательное
движение зубчатому колесу 9 на '/4 оборота. С этим колесом
сцепляется зубчатое колесо 1 головки прибора (см. рис. 94, в).
Далее через зубчатые колеса, сцепляющиеся с зубчатыми рейками,
нарезанными на ползушках 2 и 3 (см. рис. 94, в), последним
сообщается возвратно-поступательное вращение.
Смазку прибора осуществляют через нишу 2 (см. рис. 94, б).
Механизм поперечной и компенсирующей подачи круга на
станке устроен следующим образом:
200
а) винт подачи 4 (рис. 95, а, б) получает вращение через
зубчатые колеса от штурвала 3 при неподвижной ходовой гайке 5,
движение передается корпусу шлифовальной бабки и он пере-
мещается на заданную величину;
б) при неподвижном ходовом винте вращается ходовая гайка
от червяка 1, помещенного в корпусе 2; в этом случае происходит
перемещение корпуса шлифовальной бабки для компенсации
износа шлифовального круга во время правки его алмазным
инструментом.
Вращение червяка осуществляется от возвратно-поступатель-
ного перемещения штока 6 в цилиндре 9. Шток приводит в дви-
жение зубчатый сектор 7 и храповое колесо 10. Величина пере-
мещения штока 6 ограничивается винтом 8.
При шлифовании конических резьб рукоятку быстрого
отвода 4 (рис. 96) поворачивают приблизительно на 90—100°
влево. Головку 5 включения шлифования конических резьб ставят
в положение «включено» и зажимают гайкой 6. Линейку 1
устанавливают наклонно по шкале на требуемую конусность.
Поворачивают линейку вращением червяка 3, закрепляют винтом
2. Линейка 1 перемещается по лазу стола, чем обеспечивается
возможность шлифования конических резьб на разных рас-
стояниях от центра передней бабки.
а)
Рис. 94. Автоматический правильный прибор:
а — общий вид, б — передача движения от электродвигателя к головке прибора, в — головка
автоматического прибора (Рис. 94, б, в см. на стр. 202 и 203)
201
б)
202
в)
Рис. 94. Продолжение
б) 1 — сменные зубчатые колеса, 2 — ре-
зервуар для смазки, 3 — электродвигатель,
4 — крышка, 5 — крышка механизма пода-
чи, 6—маховичок топкой подачи; 7—вииг
крепления отсекателя подачи, 6 — кулиса,
9 — зубчатое колесо, 10 — зубчатый сек-
тор, 11—державка алмаза, 12 — корпус
алмазной державки; в) 1 — зубчатое ко-
лесо, 2, 3 — зубчатые рейки
203
6
Рис. 95. Механизм поперечной
подачи и компенсации:
а — общий вид, б — передача дви-
жения
0 0 0 0
Рис. 96. Механизм для шлифования конических
резьб
Рис. 97. Прибор для шлифования опорного центра перед-
ней бабки
Для повышения точности шлифуемой резьбы опорный центр
передней бабки шлифуется окончательно, непосредственно в
шпинделе бабки с помощью специального приспособ-
ления с встроенным электродвигателем. Приспособление
закрепляют на столе станка (рис. 97), подключают к штепсельной
розетке и пускают выключателем 3. Шлифовальный круг 1 правят
алмазным инструментом, закрепленным в державке 2.
После ознакомления с устройством и назначением основных
узлов и механизмов станка проследим их работу и взаимную связь
по гидрокинематической схеме (рис. 98).
Привод вращения изделия и перемещения стола осуществляется
от гидропривода 1 через пару ступенчатых шкивов 2 и клиновой
ремень на вал червяка 4. Число оборотов изделия показывает
тахометр 3, получающий вращение от вала червяка 4.
От червячного зубчатого колеса движение передается цент-
ральному валу 10 механизма привода изделия. От него движение
передается в одну сторону шпинделю 75 передней бабки через
шлицевой вал 12 и косозубые зубчатые колеса 14, а в другую
сторону посредством сменных зубчатых колес 8 и промежуточного
вала получает вращение ходовой винт 17. В передаче движения от
косозубых зубчатых колес 14 к шпинделю 75 имеется механизм
компенсации зазоров (мертвого хода) 13 кинематической цепи.
Гайка 16 ходового винта от коррекционного устройства 18
получает дополнительное перемещение при перемещении ее вдоль
оси ходового винта. Перемещение стола для попадания в нитку
профиля резьбы осуществляется при помощи сдвига корпуса
ходового винта червячной пары 19.
От центрального вала 10 через пару зубчатых колес 9, сменные
зубчатые колеса 7, промежуточный вал 6 и пару зубчатых колес 5
получает вращение вал 62. Этот вал через пару зубчатых колес 63 и
вал 61 передает движение механизму затылования.
При вращении сменного кулака затылования 25 через систему
рычагов 28 покачивание передается корпусу шлифовальной бабки
27. Величину спада при затыловании устанавливают перемещением
ползушки от винта 26.
Перемещение шлифовальной бабки на заданную величину
(глубину резания) осуществляют от штурвала поперечной подачи
60, пары зубчатых колес 59, винта поперечной подачи 30 и гайки,
укрепленной в кронштейне на нижней части салазок узла
шлифовальной бабки.
Быстрый отвод и подвод шлифовального круга осуществляется
от рукоятки быстрого отвода 64 через зубчатые колеса 56, вал 57 и
кулак быстрого отвода 31, который при вращении под-
207
нимает или опускает опору заднего конца шлифовальной бабки.
При этом весь корпус шлифовальной бабки поворачивается на
небольшой угол вокруг цапф, где закреплена передняя часть
шлифовальной бабки.
Это качательное движение корпуса шлифовального круга от
перемещения кулака быстрого отвода попользуется на станке для
точной (микронной) подачи круга. Указанное движение передается
от грибка 65 через винтовую пару и рейку 66 на зубчатые колеса 56
и далее на кулак быстрого отвода.
Качательное движение корпуса используется также для шли-
фования конусных резьб при помощи линейки конусного шлифо-
вания 53, устанавливаемой в пазу стола. При перемещении стола
движение от установленной наклонной линейки передается через
рейку 54, сцепленную для этого с зубчатыми колесами 56, и вал 57
кулаку быстрого подвода и отвода 31. При этом рукоятка быстрого
отвода 64 предварительно перемещается влево на 90—120°. Место
нарезания конусной резьбы определяется положением линейки 53
в пазу стола, а угол конуса — ее наклоном.
Шлифовальный круг, который устанавливают на конец шпин-
деля 52 шлифовальной бабки, получает вращение от электродви-
гателя постоянного тока 32 через клиноременную передачу 33.
Смазка подшипников шлифовальной бабки осуществляется
принудительно от шестеренчатого насоса 47, который получает
вращение от электродвигателя переменного тока 48.
На своем пути по маслопроводу 38 смазку очищают дополни-
тельно от случайного загрязнения в фильтре 46. Наличие доста-
точного количества смазки, поступающей в подшипники, контро-
лирует реле давления 45.
Алмазный инструмент для правки профиля шлифовального
круга устанавливают в ползушку 41 правильного прибора. Этим
ползушкам возвратно-поступательное движение сообщается от
электродвигателя 34 через сменные зубчатые колеса 35, валик 36,
червячные пары 37, 39 и кулисный механизм 40.
Необходимую подачу на глубину резания алмазного инстру-
мента салазки правильного прибора получают от гидравлики.
Нажимая кнопку 20 (при наладке правильного прибора) или
кнопку 55, которая для удобства расположена непосредственно на
передней стенке станины у штурвала механизма поперечной
подачи, открываем доступ масла в цилиндр 42. Давление масла
воздействует на шток-рейку 43, который через храповой механизм
44 передает определенное перемещение салазкам правильного
прибора.
Для сохранения постоянства размера по среднему диаметру
резьбы после каждой правки шлифовального круга на станке
предусмотрен механизм компенсации величины съема абразива.
Этот механизм работает от гидравлики. При нажатии кнопки 20
или 55 доступ масла осуществляется в цилиндр 21. Дав-
208
ление масла передает шток-рейка через храповой механизм 22
червячной паре 29. Червячная пара сообщает дополнительное
перемещение гайке механизма поперечной подачи. Это перемещение
по величине равноценно перемещению салазок правильного прибора,
что и обеспечивает сохранение постоянства среднего диаметра резьбы
изделия после каждой правки шлифовального круга. Такое
устройство повышает как производительность, так и точность
обрабатываемых деталей.
Задняя бабка 58 станка имеет пиноль с опорным центром. Пиноль
отводится и подводится при установке детали на станок при помощи
рукоятки и зубчатой рейки. Пиноль притерта плотно к корпусу бабки
и поджимается вперед пружиной с определенным усилием.
Гидравлическая система обеспечивает передачу движения с
бесступенчатым регулированием оборотов изделия. При помощи
гидравлики производят принудительную смазку станка, а также
работает механизм компенсации перемещения шлифовальной бабки и
ряд других узлов.
Работа гидравлической системы происходит следующим образом.
Из резервуара 98 (см. рис. 98) при помощи лопастного насоса 96
по трубе 95 нагнетается масло в клапан высокого давления 94. Этот
клапан отрегулирован при изготовлении станка на давление в системе
гидродвигателя в пределах 20—25 атм. Давление контролируют
манометром 92. Из клапана рабочая часть масла идет по трубе 91 в
золотниковую коробку 80, а избыточная отводится по трубе 97. Если
кран переключения рабочего хода на ускоренный закрыт, то все
подводимое к золотниковой коробке масло проходит через дроссели
82 или 84 и каналы 81 и 86 к золотнику реверса 75. Дроссель позволяет
регулировать бесступенчато перемещение стола и числа оборотов из-
делия. Если кран переключения открыт, то большая часть масла идет
через кран к золотнику реверса, минуя дроссели.
При таком положении крана гидродвигатель управляется только
золотником реверса и имеет постоянную по величине высокую
скорость вращения, которая соответствует быстрым скоростям
шпинделя передней бабки.
Золотник реверса может находиться в крайнем левом, среднем или
крайнем правом положении. При переводе золотника из одного
крайнего положения в другое происходит реверсирование
гидродвигателя и перемещение стола и шпинделя передней бабки, а
при установке золотника в среднее положение — останов
гидродвигателя. Реверсирование производится автоматически при
помощи упоров стола 67, действующих на рычаг 72. связанный тягой
74 с золотниками 75 или вручную рукояткой
209
реверса, связанной с рычагом. Останов автоматически произво-
дится теми же упорами стола, что и реверсирование.
Золотник реверса может действовать только после установки
золотника пуска в положение «пуск», указанное на схеме. Управ-
ление золотником пуска ручное с помощью рукоятки 68.
При указанном на схеме положении «рана переключения ра-
бочего хода, а также положения золотника реверса и золотника
пуска масло идет под давлением через дроссель 84, каналы 86 и 76,
трубу 79 к гидродвигателю. От последнего масло возвращается по
трубе 99, 91 каналу 77, трубе 87 к клапану низкого давления.
При установке золотника пуска в положение «останов» про-
исходит следующее: каналы 76 и 77 закрываются золотником,
трубы 79 и 99 соединяются между собой каналом 69, давление
масла в них уравнивается, гидродвигатель останавливается. Вы-
точка золотника пуска соединяет трубку 78 со сливной трубой 73.
При этом давление в нижней камере клапана высокого давления
падает, поршень клапана смещается вниз и все масло идет в трубу
избыточного давления 97.
Клапан высокого давления автоматически поддерживает по-
стоянство установленной скорости гидродвигателя при изменении
нагрузки. Для этой дели верхняя камера клапана соединена трубой
90 с гидравлическим двигателем, который отверстиями малого
диаметра соединен с обоими каналами, расположенными над
дросселями. При повышении нагрузки на гидродвигатель
повышается давление над тем дросселем, через который в данный
момент подается масло. Повышенное давление через демпфер и
трубу 90 передается в верхнюю камеру клапана; золотник клапана,
чувствительный к колебаниям давления в верхней камере,
смещается вниз; щель для прохода масла в трубу избыточного
давления 97 уменьшается и давление в системе нагнетания
увеличивается: При уменьшении нагрузки на двигатель клапан
понижает давление в системе нагнетания.
Механизмы компенсирующей подачи, подачи правильного
прибора и насос смазки работают при постоянном давлении 3— 4
атм., на которое отрегулирован клапан низкого давления (ПГ-
544). Для работы этих механизмов используется постоянное ко-
личество масла, равное производительности гидронасоса. К ука-
занным механизмам масло поступает по трубе 88. Отработанное
масло поступает по трубе 87 и избыточное по трубе 97 в резервуар
98.
Механизмы подачи правильного прибора и компенсации
включают от руки. При нажиме на кнопки золотников 55 или 20
масло поступает в гидравлические цилиндры обоих механизмов и
смещает поршни цилиндров, производя этим перемещением
подачу. После освобождения кнопки пружина возвращает пус-
ковой золотник в исходное положение. При этом гидравлические.
210
цилиндры механизмов подачи сообщаются со сливной трубой, а
поршни под воздействием пружин возвращаются в исходное по-
ложение.
Насос для принудительной смазки узлов ставка работает ав-
томатически. После каждого переключения рычага реверса 72. в
момент перехода его через среднее положение, золотник-толкатель
соединяет насос с магистралью низкого давления. Масло
поступает в насос и смещает поршень 71 вправо. Поршень через
всасывающий клапан забирает масло из бачка насоса. Когда рычаг
реверса 72 приходит в крайнее положение, золотник-толкатель
соединяет трубу насоса со сливной трубой. При этом поршень
насоса под действием пружины смещается влево и выталкивает
забранную порцию масла в смазочную систему 70.
Второй насос 11 служит для смазки зубчатых колес гитары,
расположенных в коробке привода. При реверсировании вращения
гидродвигателя масло, подводимое по трубам 79 и 99, меняет
направление потока, вследствие этого поршенек насоса ока-
зывается под давлением масла то сверху, то снизу. При каждом
таком ходе поршенек выталкивает одну порцию смазки через
трубу на зубчатые колеса.
Гидравлическая система станка с участием в работе клино-
ременной передачи 2 обеспечивает бесступенчатое регулирование
оборотов изделия от 1 до 60 в минуту.
При работе станка необходимо предотвращать загрязнение
масла в гидросистеме, а также следить за уровнем масла по глазку.
Если сапун всасывающей трубы неполностью погружен в масло, то
может появиться повышенный шум при работе гидросистемы,
толчкообразное вращение гидромотора на низких оборотах. Эти
признаки характеризуют наличие подсоса воздуха в гидросистему,
загрязнение масла, засорение сетки сапуна.
Если при достаточном уровне масла в резервуаре повышенный
шум гидросистемы не исчезает, то необходимо проверить
плотность соединений гидросистемы, особенно всасывающей тру-
бы, прочистить сетку сапуна или заменить загрязненное масло в
резервуаре.
В гидросистему рекомендуется заливать масло индустриальное
20 (веретенное № 3).
Для охлаждения детали в процессе шлифования применяют
смазочно-охлаждающую жидкость из 70% масла индустриального
и 30% сульфофрезола (осерненное масло).
Резьбошлифовальный станок модели ММ582 и модернизиро-
ванный модели 5Б82 обеспечивают высокую точность шлифуемой
резьбы и чистоту поверхности профиля витка резьбы. Станок
применяют для работы в инструментальных и механических цехах
завода. Длительная обработка на станке только коротких деталей
может привести к неравномерному износу ходового
211
винта, поэтому при работе на станке рекомендуется чередовать
обработку деталей с различной длиной нарезки.
Если при обработке резьбы обнаружится отклонение шага
(накопленная ошибка шага) сверх допустимой по паспортным данным
станка, то необходимо воспользоваться коррекционной линейкой для
уменьшения накопленной ошибки шага.
Необходимо всегда помнить, что ходовой винт должен быть
выставлен строго параллельно направляющим станины, т. е. ходу
стола. Допустимое биение ходового винта по отношению к своей оси,
а также непараллельность установки его по отношению к
направляющим должны быть не более 0,005 мм.
Ходовая гайка должна быть соосна ходовому винту и легко
перемещаться по нему.
Биение шлицевого валика механизма привода изделия и передней
бабки не должно превышать 0,01 мм.
Несоблюдение этих требований ведет к увеличению шаговой и
внутришаговой ошибок при шлифовании резьбы.
Появление мелкой надробленности профиля резьбы при шли-
фовании объясняется недостаточной балансировкой шлифовального
круга на планшайбе, шкивов или ротора электродвигателя привода
шпинделя шлифовальной бабки.
Если надробленность не удается устранить дополнительной
балансировкой шлифовального круга, шкивов и ротора электро-
двигателя, то уменьшают зазоры между подшипниками и шпинделем
шлифовальной бабки.
Регулировать зазоры до минимально возможной величины должен
квалифицированный слесарь-ремонтник. Во время регулирования
необходимо всегда строго следить за нагревом, подшипников и
смазывающей жидкости.
Применение при шлифовании резьбы абразивных кругов с
органической связкой типа ЭБ10СТЗ СК; ЭБ8СТ2СКН и др. делает
менее заметной надробленность профиля резьбы.
Станок оснащен следующими приспособлениями: 1) для шли-
фования внутренней резьбы; 2) для правки абразивного круга при
шлифовании червяков с углом подъема резьбы более 6°; 3) для
профилирования многониточного круга и 4) люнетами для
возможности шлифования нежестких деталей.
На станке можно обрабатывать все виды резьб как одноза-
ходных, так и многозаходных (до 12 заходов).
На смену станка ММ582 Московский завод координатно-рас-
точных станков в настоящее время выпускает универсальный
резьбошлифовальный станок модели 5822 (рис. 99).
Универсальный резьбошлифовальный станок 5822- Этот станок
оснащен различными приспособлениями, и, кроме перечисленных
операций, которые могут быть выполнены на станках моделей
ММ582, 5Б82, на нем можно шлифовать резьбу на деталях,
закрепленных в цанговом патроне, и обрабатывать про-
212
филь зуба у плоских реек и плашек. На станке можно править
абразивный круг сложной конфигурации при помощи приспособ-
ления с копировальным устройством.
На станке можно шлифовать резьбы как однониточным, так
и многониточным кругом, причем при работе однониточным кру-
гом обеспечена точная компенсация перемещения шлифоваль-
ной бабки на величину абразивного слоя, снимаемого с круга во
время правки профиля.
Станок имеет достаточную степень автоматизации для при-
менения его в инструментальных и механических цехах серий-
ного производства.
Рис. 99. Общий вид резьбошлифовального станка 5822
Техническая характеристика станка 5822
Диаметр шлифуемой резьбы, мм:
наибольший........................ 150
наименьший........................ 2
Наибольшее расстояние между цент-
рами, jhjh............................ 500
Наибольшая длина шлифуемой резь-
бы, измеренная от опорного цент-
ра передней бабки станка, мм . . 400
Шаг шлифуемой резьбы:
метрической, мм:
наименьший.................... 0,25
наибольший....................... 24
213
дюймовой в нитках на 1":
наименьший..................... 28
наибольший.................. 3
модульной, мм:
наименьший..................... 0,3
наибольший.................. 19
Число оборотов шпинделя изделия
(регулируется бесступенчато) в
минуту:
наименьшее...................... 0,3
наибольшее . ...................... 45
ускоренное ................. 100
Число оборотов шпинделя шлифо-
вального круга (изменяется сме-
ной шкивов) в минуту:
наименьшее...................... 1430
наибольшее................ 2860
Наибольшая конусность шлифуемой
наружной резьбы.................. 1 : 16
Диаметр абразивного круга, мм, для
наружного шлифования:
наименьший.................... 300
наибольший.................. 400
Диаметр отверстия, шлифуемого с
помощью внутришлифовального
приспособления, мм:
наименьшего......................... 25
наибольшего................. 125
Величина затылования профиля резь-
бы в радиальном направлении,
мм:
наименьшая........................ 0,03
наибольшая.......................... 4
Число затылуемых канавок изделия:
наименьшее........................... 2
наибольшее.......................... 16
Число заходов шлифуемых резьб . 1; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 24
Как видно из характеристики, станок модели 5822 отличает-
ся от станка модели ММ582. Станок 5822 предназначен для на-
резания резьбы меньшей длины и меньшего диаметра, но воз-
можность шлифования различных шагов резьбы значительно уве-
личена. Размеры режущего и измерительного инструмента под-
ходят к технической характеристике станка, что позволяет бо-
лее широко использовать его в инструментальных цехах.
Станок модели 5822 достаточно автоматизирован и с успехом
применяется в производственных цехах машиностроительных
заводов.
Основанием станка 5822 (см. рис. 99) служит станина 1.
На ней смонтированы все основные узлы станка. Стол стан-
ка 11 перемещается по направляющим качения. На столе стан-
ка смонтирована передняя бабка 8 и механизм ходового винта.
Винтами 9 с лимбами осуществляют температурную коррекцию
накопленной ошибки шага.
214
Рукояткой 5 включают звено ускорения перемещения стола, а
рукояткой 6 — механизм затылования, который расположен под
крышкой 14. Тахометр 7 показывает числа оборотов изделия.
Винтом 4 удерживают от дополнительного перемещения стол
станка при шлифовании кольцевых канавок. Шлифовальная бабка
10 перемещается также по направляющим качения при помощи
штурвала поперечной подачи 12. Быстрый подвод и отвод
шлифовальной бабки осуществляют рукояткой быстрого отвода 13.
Винтом с лимбом 17 осуществляют перемещение стола гари
вводе шлифовального круга в нитку резьбы, а винтом с рукояткой
75 закрепляют механизм попадания в нитку от сбивания в процессе
шлифования. Включают вращение двигателя передней бабки
(рабочее и ускоренное), а также реверсирование вращения
рукояткой 16. С помощью пульта управления электродвигателями 2
и пульта кнопочного управления станка 3 осуществляют наладку
на автоматический цикл и управление станком.
Передняя бабка станка 5822 имеет более сложную кон-
струкцию /(рис. 100), чем на станке модели ММ582. В ней смон-
тированы червячная передача привода шпинделя изделия и пе-
редача перемещения стола. В этой передаче участвуют: шпиндель,
звено увеличения шага шлифуемой резьбы, компенсатор люфтов
кинематической цепи при шлифовании резьбы в обе стороны,
привод затылования, дифференциал и три гитары — настройки
шага резьбы, настройки числа канавок при затылования и
настройки дифференциала при затыловании резьбы со спиральной
стружечной канавкой.
Усложнение передней бабки позволило уменьшить кинемати-
ческую цепь станка и отказаться от узла привода изделия. Эти
усовершенствования конструкции позволили повысить точность
обрабатываемых резьб.
Шпиндель передней бабки 6 вращается в двух биметаллических
подшипниках. В осевом направлении шпиндель удерживается
силой пружин 8, которые прижимают торец шпинделя к би-
металлическому подпятнику 5. Радиальные зазоры в заднем
подшипнике 1 регулируют гайкой 2, расположенной снаружи, а у
переднего подшипника 7 при помощи червяка 9, расположенного
под съемной крышкой у фланца шпинделя.
На точных роликовых подшипниках смонтирован на шпиндель
блок зубчатых колес 3. Вращение шпинделю передается от блока
после того, как поводок блока упрется в один из двух упоров
компенсатора люфтов 4, закрепленного на шпинделе. Перестановка
упоров на компенсаторе позволяет регулировать угол поворота
блока зубчатых колес вхолостую на шпинделе, достигая уравнения
люфтов короткой кинематической цепи привода вращения
шпинделя и длинной кинематической цепи привода стола.
215
При неправильной установке зубчатых колес на блоке шпин-
деля изделия снижается точность передачи в кинематической це-
пи привода стола. Для предотвращения этого необходимо после
установки блока на шпиндель при сборке передней бабки, прове-
рить радиальное биение зубчатых колес по впадине зуба. Допу-
скаемое биение не более 0,02 мм на зубчатом колесе z = 60 и не
более 0,03 мм на зубчатом колесе z — 96.
Рис. 100. Передняя
216
Ведущий вал 10 с гитарой шага и с блоком зубчатых колес
шпинделя с передаточным отношением 1 : 1 и 1:4 сцепляется при
помощи однозубой муфты 11 (см. рис. 100), перемещение кото-
рой осуществляется рукояткой 6 (см. рис. 99), вынесенной на пе-
реднюю стенку бабки.
При помощи этой муфты, когда она включает передачу вра-
щения зубчатых колес z = 96 и z = 24 (рис. 100), можно осуще-
ствлять деление на заходность при шлифовании двух- и четырех-
заходных резьб. Среднее положение рукоятки и муфты, при ко-
тором ведущий вал отключен от шпинделя, предназначено для
шлифования кольцевых канавок.
Ведущий вал гитары затылования может быть расцеплен с
червяком привода изделия.
Расположение рычагов управления на передней стенке бабки
намного облегчает и ускоряет регулирование настройки станка.
Стол станка 4 (рис. 101) жесткой коробчатой формы и пере-
мещается по направляющим качения на станине. На столе смон-
тированы: передняя и задняя бабки, опоры ходового винта, кор-
рекционная линейка для изменения (удлинения или укорочения)
величины шага шлифуемой резьбы и шлицевой вал, передающий
движение механизму затылования от передней бабки.
Закаленный ходовой винт 1 изготовлен из высоколегированной
стали ХВГ. Резьба винта с шагом 6 нит/1" прошлифована с высо-
кой точностью. Тщательно притертые опорные шейки винта вра-
щаются в бронзовых втулках 3 и 8 с зазором 0,008—0,01 мм. От
осевого перемещения в опорах ходовой винт удерживается с од-
ной стороны бронзовым подпятником 2, с другой стороны тор-
цом бронзовой втулки 3. К коррекционной линейке 5 поджимает-
ся пружиной рычаг 7. При движении стола, если коррекционная
бабка станка 5822
217
линейка повернута в положение,
не параллельное оси ходового
винта, рычаг 7, жестко закреп-
ленный на ходовой гайке 6, сколь-
зя по линейке, поворачивает гай-
ку и тем самым осуществляет
коррекцию накопленной ошибки
шага.
Корпус ходовой гайки уста-
новлен на станине и может пере-
мещаться от вращения винта.
Винт сообщает перемещение
пальцу 9 корпуса гайки через ры.
чаг. Перемещением корпуса хо-
довой гайки относительно стани-
ны осуществляют попадание шли-
фовального круга в нитку шли-
фуемой резьбы. Перемещение
осуществляется следующим обра-
зом: вращательное движение вин-
та передается через рычаг опоре
корпуса. Мертвый ход в соедине-
ниях ликвидируется натяжением
пружины.
Механизм поперечной подачи
и затылования считается одним
из наиболее сложных узлов стан-
ка. Для обеспечения более точ-
ной поперечной подачи ходовой
винт механизма подачи имеет
только осевое перемещение. Вра-
щательное перемещение осущест-
вляют ходовые гайки, которые
расположены на концах ходового
винта. Ходовые гайки для центри-
рования винта по наружному диа.
метру имеют опорные кольца, из-
готовленные с зазором 0,008—
0,022 мм относительно наружно-
го диаметра ходового винта. Пе-
редняя гайка смонтирована на
станине и осуществляет попереч-
ное перемещение шлифовальной
бабки; задняя прикреплена к
шлифовальной бабке и осущест-
вляет добавочное перемещение
шлифовальной бабки, компенси-
218
рующее износ шлифовального круга в процессе правки его.
Осевым перемещением ходовой гайки с винтом поперечной
подачи осуществляют подвод и отвод шлифовальной бабки, пере-
мещение бабки в процессе затылования, при врезном шлифовании и
поперечное перемещение бабки при шлифовании конических резьб.
Благодаря возвратно-поступательному перемещению шлифо-
вальной бабки в процессе затылования, что позволяет шлифовальному
кругу перемещаться строго в осевой плоскости детали, искажение
угла профиля по всему перу значительно уменьшается. Поворотная
часть шлифовальной бабки имеет возможность поворота на угол
подъема резьбы в пределах ±16°.
Правящие устройства, входящие в комплектацию станка, являются
сменными и устанавливаются на основание механизма подачи
правильного прибора. Этот механизм сообщает правящим
устройствам автоматическое (или от руки) перемещение в сторону
шлифовального круга.
От электродвигателя, установленного на основании механизма,
через червячную пару, кулисный и храповой механизмы движение
передается винту подачи салазок. После одного рабочего
перемещения храпового колеса и двойного хода кулисного механизма
конечный выключатель отключает электродвигатель. Маховичок
позволяет производить подачу вручную и возвращать правящее
устройство с шлифовальной бабкой в исходное положение назад.
Автоматическое правящее устройство, входящее в комплект
станка, обеспечивает правку шлифовального круга от 0 до 30° из.
расчета на половину угла профиля.
Скорость перемещения алмазов при правке можно регулировать
сменными зубчатыми колесами на 54,6; 27; 13,3 мм/мин. Наибольший
ход (качание) алмазов 22 мм.
Устройство пускают нажимом кнопки на главном или вспо-
могательном пульте управления станком. После выполнения одного
цикла правки правящее устройство автоматически выключается
микропереключателем, на который воздействует кулиса. Цикл правки
состоит из одного двойного хода всех алмазов, причем за первую
половину цикла алмазы правят шлифовальный круг, а за вторую
половину зачищают поверхность шлифовального круга. Правящим
устройством можно править абразивный круг как в осевой плоскости,
так и в нормальной. Установку правящего устройства в нормальном
положении в плоскости оси шлифовального шпинделя осуществляют
поворотом люльки механизма относительно основания механизма
подачи.
Задняя бабка, опорный центр 1 которой поддерживает деталь в
процессе шлифования, показана на рис. 102.
Задняя бабка состоит из двух основных частей — верхней части и
основания. В верхней части перемещается пиноль 2, плотно
219
пригнанная по отверстию корпуса с зазором 0,004—0,006 мм.
Пиноль в осевом направлении перемещается рукояткой, которая
соединена с зубчатым колесом 8. Деталь удерживается на опорных
центрах от усилия пружины 3. Усилие пружины и расход пиноли
можно регулировать перемещением гаек 4.
Верхняя часть задней бабки покоится на платиках 5 и опоре 6.
К этим, опорам верхняя часть задней бабки прижимается усилием
пружины 7.
Изменение нецилиидричности в процессе шлифования проис-
ходит за счет перемещения опорного центра по дуге. Это переме-
щение производится при вращении винта 10.
К столу станка заднюю бабку крепят эксцентриковым зажимом
9.
На рис. 103, а показана кинематическая схема универсального
резьбошлифовального станка модели 5822.
Цепь привода изделия и перемещения стола начинается от
электродвигателя 5 постоянного тока мощностью N = 0,45 кет с
числом оборотов Пном= 1500 об/мин, Пнаим = 12 и П„аи5 = 4000 об/мин.
Через клиноременную передачу от шкивов диаметром 78 мм
движение передается шкиву диаметром 172 мм, укрепленному на
двухзаходном червяке 7 с шагом М-3. Этот червяк через червячное
зубчатое колесо z = 36 приводит во вращение блок зубчатых колес
z = 60—z=60 или блок зубчатых колес z = 96—z = 24 (звено
четырехкратного увеличения шага). От каждого блока зубчатых
колес вращение передается посредством однозубой муфты 46
выходному валику 2.
Этот валик передает движение ходовому винту 1 с шагом
t=l/6" лев. через гитару сменных зубчатых колес z= — .
bd
Шпиндель передней бабки получает вращение от поводка блока
зубчатых колес через поводки шпинделя, находящиеся в меха-
низме компенсации люфтов 3. Смазка подшипников шпинделя
передней бабки осуществляется при работе эксцентрикового на-
соса 8.
Рычаг 11 ходовой гайки перемещается по коррекционной ли-
нейке 10 и передает добавочное движение ходовой гайке.
Вводят шлифовальный круг в нитку шлифуемой резьбы вра-
щением винта 42. Этот винт, поворачивая рычаг 43, перемещает
корпус 44 ходовой гайки относительно станины.
Выбор люфта в соединениях узлов 42, 43, 44 осуществляется
натяжением пружины 45.
Шлицевой валик 40 механизма затылования получает вращение
через две пары косозубых зубчатых колес z = 20, гитару сменных
зубчатых колес 41, пару зубчатых колес z = 45 и z = 30 от червяка
7.
В свою очередь шлицевый валик 40 передает движение кулаку
затылования или врезного шлифования 33 через конические
221
Рис. 103. Кинематическая схема универсального резьбощлифовального станка 5822
зубчатые колеса z = 35 и цилиндрические зубчатые колеса
z=26.
Механизм затылования работает следующим образом: пере-
мещая ползушку 35 по линейке 34, устанавливают величину за-
тылования. Затем, завертывая винт 37, прижимают ползушку 35
к рычагу 27. Этот рычаг получает движение от вращения кула-
ка 33 и, покачиваясь вокруг оси 28, передает возвратно-поступа-
тельное перемещение ходовой гайке 26. Эта гайка передает дви-
жение корпусу шлифовальной бабки через ходовой винт 23 и
ползун 24. Хомут ползуна 24 удерживает также от поворота хо-
довой винт 23. Выбор люфтов в системе 26, 24, 23 осуществляет-
ся натяжением пружин 16.
В процессе врезного шлифования автоматический останов
вращения шпинделя передней бабки осуществляет микропере-
ключатель 25.
Для шлифования (затылования) на станке фрез и метчиков
со спиральными стружечными канавками в кинематику станка
встроен механизм дифференциала 9, который осуществляет доба-
вочное перемещение кулаку затылования 33. Механизм диффе-
ренциала получает вращение от выходного вала 2 через гитару
сменных зубчатых колес дифференциала i = -а с , flBvxsa-
Ь'-d'
ходный червяк и червячное зубчатое колесо z = 30.
Шлифование конусных резьб на станке осуществляется при
передаче движения от линейки конусного шлифования 39 ходо-
вой гайке 26. Линейка конусного шлифования 39 закрепляется
на столе станка. При перемещении стола по направляющим дви-
жение от линейки передается через палец 36 равноплечему рыча-
гу 38. Этот рычаг упирается в линейку 34 и через систему рыча-
гов 35, 27 передает движение ходовой гайке 26, а через нее шли-
фовальной бабке 12.
Шпиндель 14 шлифовальной бабки получает вращение от
электродвигателя переменного тока 15 мощностью N = 4,5 кет
с числом оборотов п=1440 об1мин через сменные шкивы 17 и
18 клиноременной передачи. Сменные шкивы 1, 2, 3 (см. табл.
27) устанавливают на электродвигатель, а шкивы 4, 5, 6 уста-
навливают на шпиндель шлифовальной бабки. Сменные шкивы
изготовляют четырехручьевыми, причем в работе участвуют
только два ручья. Шпиндель шлифовального круга получает сле-
дующие числа оборотов (табл. 27).
Перемещение шлифовальной бабки по своим направляющим,
необходимое для подачи абразивного круга на глубину резания,
происходит при навертывании ходовой гайки 26 на винт 23. Вра-
щение ходовая гайка получает от маховика 31, зубчатых колес
z = 24 и z = 72.
Возвратно-поступательное перемещение для быстрого подво-
да и отвода шлифовальная бабка получает при перемещении
223
Таблица 27
Числа оборотов шлифовального круга
№ шкива на электродвигателе 1 1 2 2 3
Диаметр шкива, л.и 138 148 160 171 178
№ шкива на шпинделе 4 4 5 5 6
Диаметр шкива, мм 136 125 113 102 95
Число оборотов шпинде- ля в минуту 1440 1680 2010 2380 2650
рукояткой быстрого отвода 32 зубчатого сектора 30, зубчатого
колеса z = 42 и втулки 29 с торцовой архимедовой спиралью.
Перемещение шлифовальной бабки для компенсации износа
абразивного круга после его правки происходит при навертыва-
нии гайки 13, связанной кинематической цепью с механизмами
подачи автоматического правильного прибора.
Электродвигатель переменного тока 19 мощностью
N = 0,08 кет с числом оборотов п = 2760 об!мин сообщает пере-
мещение храповому механизму 21 через цилиндрические зубча-
тые колеса z = 18, z = 50, червячную передачу z = 60, кулисный
механизм 20 и зубчатые колеса z = 22 и z = 36.
В свою очередь храповой механизм 21 сообщает движение ко-
созубым зубчатым колесам z = 25, z = 19 и ходовому винту ме-
ханизма подачи правящего устройства.
Перемещение этого механизма можно осуществить и вручную
маховиком 22.
На ходовом винте механизма жестко закреплено зубчатое
колесо z = 20, которое и сообщает вращение гайке 13 через зуб-
чатые колеса z = 64 (две штуки) и z = 60.
Автоматическое правящее устройство, схема работы которого
показана на рис. 103,6, приводится в движение электродвигате-
лем 1, который через зубчатые колеса z=25, гитару сменных
зубчатых колес z = 71, z = 35 и z = 53, косозубые передачи 2 и
5, кулисный механизм 4 передает движение системе рычагов 6.
Система рычагов 6 через зубчатые колеса 8 передает движение
алмазной державке через зубчатый сектор z = 30 и z — 25. Ми-
крометрическое перемещение алмазов осуществляют винтами 7.
После окончания цикла работы автоматического правящего
устройства вращение электродвигателя 1 останавливает микро-
переключатель 3.
Точностные звенья кинематической цепи станка модели 5822
весьма короткие, что обеспечивает меньшие погрешности в пере-
даче движения.
В комплект станка входят приспособления, обеспечивающие
обработку самых различных резьбовых деталей.
224
Для обработки резьбы на нежестких деталях станок снаб-
жен поддерживающим люнетом (рис. 104). Конструк-
ция его обеспечивает зажим детали с трех сторон, что дает воз-
можность вести обработку резьбы на повышенных режимах.
Люнет укрепляют на столе станка эксцентриковым зажимом
1. Сухари 2, поддерживающие деталь, имеют возможность пере-
мещаться по ласточкину пазу. Это обеспечивает возможность за-
жима деталей от диаметра d—б мм до диаметра d=50 мм.
Радиальные усилия в процессе шлифования воспринимает
микрометрический винт 4.
Микрометрические винты 3 перемещают опорные платики 2
(снизу при повороте вокруг оси 5, сверху посредством системы
рычагов).
Система рычагов обеспечивает свободный доступ для снятия
и установки детали.
Прибор для шлифования плоских реек и пла-
шек (рис. 105, а) устанавливается на столе станка и получает
движение от вращения поводковой планшайбы передней бабки
через поводок.
Детали закрепляют в приспособлении (рис. 105,6), которое
устанавливают в гнездо 3 (рис. 105, а). Закрепляют деталь план-
кой 3 (рис. 105, б) с помощью болта 2, причем планка упирается
8-1673 225
Рис. 105. Прибор для шлифования резьбы на плоских плашках:
а — общий вид прибора, б — приспособление для крепления детали, в—установка
деталей в приспособление
на уступ 1. Этот уступ можно устанавливать при помощи болта 8
в определенном месте в зависимости от ширины обрабатываемой
детали. Угол подъема шлифуемой резьбы устанавливают по мер-
ной плитке 5, в которую опирается установочная планка 6.
Приспособление в гнезде 3 (рис. 105, а) крепят прижимной
планкой 7 (рис. 105, б). Закрепленные детали в приспособлении
показаны на рис. 105, в.
Гнездо 3 (рис. 105, а) перемещается возвратно-поступатель-
но вместе с ползуном 2. Переключение производят рукояткой 1
или автоматически. Основание прибора 4 крепят к столу вин-
тами.
Приспособление достаточно универсальное, что позволяет об-
рабатывать разнообразные по конфигурации детали (см. рис.
105, я). Приспособление для шлифования внут-
ренних резьб (рис. 106,а) обеспечивает шлифование резьбы
у деталей с отверстием от 25 до 125 мм. Шаг шлифуемой резь-
бы от 0,5 до 6 мм.
Приспособление обеспечивает возможность шлифования как
однониточным, так и многониточным кругом. Для этого при-
способление снабжено универсальным правильным прибором и
прибором для накатывания профиля резьбы на абразивном
круге.
Как видно из рис. 106, а приспособление 1 устанавливается
на промежуточную плиту 4 или непосредственно на поворотную
часть 5 шлифовальной бабки. Крепят приспособление болта-
ми 10.
Для обеспечения установки гильзы 7 в корпус приспособле-
ния его разжимают регулирующими винтами 11, а закрепляют
винтами 12.
Шпиндель 13 гильзы получает вращение от шкива контрпри-
вода 6, который устанавливают на поворотную часть шлифоваль-
ной бабки.
Для уменьшения проскальзывания ремня приспособление
снабжено лениксом 3.
Охлаждающая смесь в зону шлифования поступает через
съемные наконечники 8. Из бака охлаждения охлаждающая
жидкость подводится по гибкому шлангу к штуцеру 2.
На передней стенке приспособления имеется табличка 9, где
указана применяемость сменных шкивов в зависимости от диа-
метра устанавливаемого шлифовального круга и допустимой ско-
рости резания.
Применяя специальную конусную прокладку 1 (рис. 106, б),
корпус приспособления вместе с гильзой 2 разворачивают в пла-
не на угол, который обеспечивает возможность правки шлифо-
вального круга по периферии. Это необходимо при шлифовании
резьбы с прямоугольным профилем.
8* 227
Рис. 106. Приспособление для шлифования внутренних резьб:
а — общий вид приспособления, б — установка приспособления для шли-
фования ленточной резьбы, в — патрон для крепления деталей
~&82,5S ~ J
Для крепления деталей с внутренней резьбой на станке при-
меняют четырехкулачковый патрон (рис. 106, в).
Патрон состоит из корпуса 1, в котором по точно изготовлен-
ным пазам перемещается от винта 3 кулачок 4. Каждый из че-
тырех кулачков перемещается по пазу своим винтом. Номер па-
за и кулачка соответственно клеймят.
Для обеспечения установки детали на корпусе патрона на-
несены пять круговых рисок на диаметре 60, 80, 100, 120, 140 мм.
Пружинная защелка 2 обеспечивает точный отсчет оборотов
винта 3. Зная, что шаг нарезки резьбы равен 4 мм, можно точно
установить величину перемещения кулачка по пазу. В патроне
можно закрепить детали диаметром от 13 до 160 мм. Патрон ус-
танавливают на конусную поверхность 5 шпинделя передней
бабки. Закрепляют патрон четырьмя болтами 6.
Для обеспечения съема патрона без применения ударного
инструмента служит упорный винт 7. Этот винт при завертыва-
нии упирается в шпиндель передней бабки и обеспечивает лег-
кость съема патрона.
На конусную поверхность 5 шпинделя передней бабки уста-
навливают также и поводковую планшайбу (рис. 107, а).
Поводковая планшайба состоит из корпуса 1, в котором по
пазу устанавливается в нужном месте поводок 2. Закрепляют
поводок в Т-образном пазе винтом 4 и сухарем 5. Поводок снаб-
жен регулируемыми винтами 3, которые обеспечивают надеж-
ность закрепления поводкового хомутика при обработке детали.
Перемешан винты 3, можно осуществить тонкое попадание шли-
фовального круга в нитку шлифуемой резьбы.
При шлифовании деталей малого диаметра пользуются по-
водком (рис. 107, б), который крепят на опорном центре перед-
ней бабки винтом 1.
Поводок состоит из планки 2 с двумя резьбовыми отверстия-
ми, в них и устанавливают палец 3 в зависимости от величины
поводкового хомутика, в котором закреплена обрабатываемая
деталь.
Для деления на заходность при шлифовании многозаходной
резьбы на станке имеется два способа.
Шлифуя резьбу с числом заходов два или четыре, при на-
стройке гитары шага с применением четырехкратного звена уве-
личения деление на заходность осуществляют переключением
рукоятки 5 (см. рис. 99).
При шлифовании многозаходных резьб с иным числом захо-
дов (но не более 24) для деления на заходность применяют де-
лительный патрон (рис. 108).
Патрон состоит из корпуса 1, на который крепят делительное
зубчатое колесо 3, кольцо с нумерацией числа заходов 2 и план-
шайбу патрона 5.
230
Патрон устанавливают на конусную поверхность шпинделя
передней бабки и закрепляют четырьмя винтами 9 (завертывая
их крест-накрест).
После закрепления патрона отверстие для доступа ключа за-
винчивают пробкой 8, чтобы предотвратить попадание охлажда-
ющей жидкости внутрь патрона.
При шлифовании особо точной многозаходной резьбы реко-
мендуется установку корпуса патрона на конусную поверхность
контролировать индикаторным прибором. Биение поверхности А
допускается не более 0,02 мм, а поверхности Б—до 0,01 мм.
Для возможности контроля отвинчивают кольцо 7 и снимают
планшайбу 5.
231
Деление на заходы резьбы осуществляют поворотом план-
шайбы 5, для чего квадратный хвостовик 11 зубчатого фиксато-
ра 4 поворачивают по часовой стрелке до упора. При повороте
хвостовика И в противоположном направлении зубчатый фикса-
тор 4 входит в профиль зуба колеса 3 и поджимается усилием
пружины 6.
Поводковая планшайба снабжена поводковым устройст-
вом 10.
При шлифовании деталей с кольцевой резьбой настраивают
гитару шага на определенный шаг (рекомендуется настраивать
на шаг, не превышающий 4 мм), но кратный шагу шлифуемой
Рис. 108. Делительный патрон
резьбы. При шлифовании кольцевой резьбы с большим шагом
стол на необходимую величину перемещают за два или несколь-
ко полных оборотов делительной рукоятки. В отверстие 20 мм,
имеющееся на левом торце передней бабки, вставляют стойку 1
(рис. 109) и закрепляют ее винтами 3. На выходной вал 2 (см.
рис. 103) насаживают делительную рукоятку 2 и медленным по-
воротом доводят ее до упора стойки 1.
При шлифовании кольцевой резьбы рукоятку 5 (см рис. 99)
ставят в нулевое положение. Несоблюдение этого условия приве-
дет к аварии.
Во избежание ошибок шага, возникающих вследствие зазоров
в механизме деления и из-за возможных перебегов стола по
инерции, делительную рукоятку для создания натяга поворачи-
вают только в одном направлении и медленно подводят точно до
упора.
При шлифовании предварительно нарезанной кольцевой
резьбы шлифовальный круг вводят в нитку смещением стола
232
только вправо, чтобы осевые зазоры в механизме попадания в
нитку и ходового винта не влияли на точность кольцевого шага.
Если понадобится сместить стол влево, то его смещают влево
заведомо больше, а затем перемещают вправо.
Для правки многониточного шлифовального круга станок
5822 снабжен п р и с п о со б л ен и е м (рис. 110), с помощью
Рис. 109. Делительная рукоятка
которого профилирование профиля резьбы
осуществляют металлическим накатным роли-
ком.
Приспособление состоит из неподвижного нижнего основа-
ния 1, которое крепят к механизму подачи правящих устройств
болтами 13.
По направляющим типа «ласточкин хвост» нижнего основа-
ния перемещается корпус приспособления 2. Корпус перемещает-
ся от ходового винта. Быстрый отвод—подвод производят руко-
яткой 10. Компенсацию зазора в соединении корпуса приспособ-
ления и основания осуществляют клином 14.
233
Рис. НО. Прибор для накатывания многониточного щлифовального круга
Шпиндель накатного устройства прижимают планкой 11 при
помощи винтов 6 к опорным платикам 12.
Корпус накатного устройства 5 вращается на радиально-
упорных подшипниках на жестко закрепленном шпинделе 4.
Для попадания витков резьбы накатного ролика 8 в уже на-
катанный профиль резьбы на абразивном круге предназначен
регулирующий винт 3.
Через трубку 9 подается в зону контакта накатного ролика и
абразивного круга смазочно-охлаждающая жидкость, с помощью
которой смывают абразивный шлам, образованный в процессе
накатывания профиля резьбы.
При установке накатника накатное приспособление отводят
в крайнее заднее положение. Накатник устанавливают в осевой
плоскости относительно круга так, чтобы после накатывания
крайнего витка профиль получился обязательно полным.
Перед накатыванием профиля роликом шлифовальный круг
правят по периферии алмазным инструментом. Алмазный инстру-
мент для этого устанавливают в отверстие корпуса задней бабки.
Накатывание профиля резьбы на станке 5822 производят при
вращении шлифовального круга с числом оборотов п = 90—110
об/мин. Накатный ролик в процессе накатывания расположен в
осевой плоскости изделия. Радиальная подача его в сторону кру-
га при накатывании равна t = 0,02—0,08 на 3—6 оборотов кру-
га, причем усилие перемещения не должно превышать 20—30 кГ.
Для предотвращения попадания выкрашивающихся абразив-
ных зерен в зону контакта ролика и шлифовального круга накат-
ное устройство снабжено капроновой щеткой 7.
Понижение чисел оборотов шпинделя шлифовального круга с
1850 до 90—НО в минуту осуществляется редуктором (рис. 111).
Редуктор соединен с ротором электродвигателя привода
шпинделя шлифовальной бабки.
При рабочих оборотах электродвигателя редуктор выклю-
чается. В момент включения редуктора его червячная пара 2—3
изредуктирует числа оборотов электродвигателя 1 и передает
уменьшенные обороты шлифовальному кругу.
Передача оборотов от редуктора шлифовальному кругу, а от
него к накатному ролику обеспечивает более тонкое выкатыва-
ние профиля резьбы на абразивном круге.
Для возможности обработки деталей без центровых гнезд
станок 5822 снабжен цанговым устройством. Закрепляют деталь
в цанговом устройстве поворотом рычага тяги, проходящей через
шпиндель передней бабки. Чаще всего обрабатывают в цанго-
вом устройстве резьбовые шпильки.
Для отвода тепла, образованного в процессе обработки резь-
бы, на станке применяют смазочно-охлаждающую смесь из 70%
индустриального масла 20 (веретенка № 3) и 30% сульфофрезо-
ла (ГОСТ 122—46).
235
A-A
1
Рис. ill. Редуктор для понижения чисел оборотов
В процессе обработки деталей смазочно-охлаждающая смесь
загрязняется шламом (отходы абразивного круга и металличе-
ской стружки). Для очистки смазочно-охлаждающей жидкости
от шлама на станке применяют магнитный сепаратор и сетчатый
фильтр.
После выхода из зоны шлифования охлаждающая смесь сли-
вается в приемник магнитного сепаратора. В магнитном сепара-
торе жидкость очищается от наиболее крупных частиц шлама.
Более тонкая очистка происходит при прохождении жидкости
через сетчатый фильтр. По мере загрязнения фильтр следует
Рис. 112. Конструкция сетчатого фильтра для очистки охлаждающей жидкости
разбирать и промывать сетки в керосине. Для этого отвинчива-
ют гайку 3 (рис. 112), снимают крышку 2, отвинчивают фла-
нец 1 и вынимают стопу фильтров 7 из резервуара. Затем, отвер-
нув стопорный винт 6, снимают крышку 5 и разбирают стопу
фильтров для промывания. Перед установкой фильтра после
промывки на место резервуар 4 очищают от оставшегося там
шлама.
Тщательная очистка смазочно-охлаждающей жидкости повы-
шает качество шлифуемой на станке резьбы.
Основные узлы и механизмы станка обеспечены централизо-
ванной смазкой в процессе работы. Причем до поступления в
рабочую зону смазка тщательно фильтруется. Необходимое для
237
работы давление обеспечивается применением шестеренчатого
насоса.
От случайного включения того или иного узла без наличия
смазки предохраняет поплавковое реле контроля смазки.
Электродвигатель может быть включен только после того, как
поплавковое реле при подъеме поплавка замкнет ртутный пере-
ключатель.
Настройка станка 5822 для шлифования резьбы любого вида
намного облегчена расположением большинства органов управ-
ления непосредственно вблизи рабочего места.
При шлифовании резьбы высокого класса точности настрой-
ку станка необходимо вести особенно тщательно. Настраивая
гитару сменных зубчатых колес, следует обращать внимание на
проверку биения выходного валика, на которое насаживают
первое сменное зубчатое колесо, и втулок под сменные зубчатые
колеса. Допустимое биение до 0,015 мм.
Вылет установки сменных зубчатых колес необходимо делать
наименьшим.
Перед установкой планшайбы на шпиндель шлифовальной
бабки обязательно протирать посадочные конусные поверхно-
сти. Для закрепления планшайбы пользоваться только специ-
альным ключом. Ни в коем случае не применять ударных инстру-
ментов. Это требование относится и к закреплению сменных
шкивов на валу электродвигателя и на шпинделе шлифовально-
го круга.
Для съема шкивов и планшайбы в комплекте инструментов
имеется специальный съемник.
При установке правйльного прибора и его регулировании для
правки профиля круга вылет алмазного инструмента из держав-
ки должен быть минимальным.
После установки поворотной части шлифовальной бабки на
угол подъема резьбы необходимо проверить правильность натя-
жения ремней.
Неправильное (слабое и сильное) натяжение ремней создает
опасность возникновения мелкой надробленности на профиле
шлифуемой резьбы.
Для обеспечения стабильного подвода шлифовальной бабки
рукояткой быстрого подвода и отвода ходовой винт механизма
поперечной подачи монтируется на стальных втулках по сколь-
зящей посадке.
При износе сопрягаемых поверхностей втулок и ходового вин-
та уменьшается стабильность подвода шлифовальной бабки. Во
избежание этого необходимо устранить повышенный зазор со-
прягаемых поверхностей или производить так называемый двой-
ной подвод.
Особенность этого подвода заключается в том, что при отво-
де шлифовальной бабки рукояткой быстрого подвода и отвода
238
поворачивают и штурвал поперечного перемещения на '/з—1/«
оборота в противоположную сторону осуществляемой подачи.
Подводят шлифовальную бабку в исходное положение сначала
рукояткой быстрого подвода, а затем доворачивают штурвал по-
перечного перемещения (соответственно на '/з или V4 оборота)
до упора или ранее замеченного штриха.
Такой метод обеспечивает постоянство подвода в пределах
1—2 мкм.
Некоторые виды брака при резьбошлифовании приведены в
табл. 28.
Таблица 28
Способы устранения брака при резьбошлифовании
Виды брака Причины Способы устранения
1. Искажение углов профиля и повышенная не- прямолинейность его при правке многониточного круга металличе- скими накатными роликами Применение для правки профиля круга накатного ролика с изношен- ным (сработан- ным) профилем резьбы (профиль резьбы накатного ролика быстро из- нашивается от при- менения для мно- гониточного шли- фования абразив- ных кругов с твер- достью большей, чем СМ1—СМг) Для предотвращения выкрашива- ния витков накатываемого круга не- обходимо тщательно очищать щет- кой и охлаждающей жидкостью про- филь накатного ролика. Следить за равномерным переме- щением верхней части прибора для накатки. Применять абразивные кру- ги только с твердостью М и СМ
2. Периодиче- ская ошибка шага шлифуемого изде- лия Некачественное изготовление цент- ровых гнезд обра- батываемого изде- лия, повышенное биение опорного центра передней бабки. Неправиль- ная поверхность конуса опорного центра задней баб- ки, осевые переме- щения шпинделя шлифовальной и передней бабок, биение делитель- ных и сменных зу- бчатых колес Исправить центровые гнезда мето- дом притирки центром с твердо- сплавной напайкой, прошлифовать опорный центр передней бабки, до- стигнув радиальное биение его до 0,001 0,002 мм. Исправить поверхность конуса опорного центра задней бабки, про- шлифовав поверхность его на шли- фовальном станке; устранить осевые перемещения шпинделя шлифоваль- ной и передней бабок. Применить зубчатые сменные и делительные ко- леса, изготовленные по 3—4 степени точности. Если после устранения названных причин периодическая ошибка шага остается не в допуске, то причину ее появления следует искать в ошиб- ке монтажа ходового винта или в биении зубчатых колес в цепи шага и сменных зубчатых колес.
Продолжение табл. 28
Виды брака Причины Способы устранения
Осевой зазор (перемещение) опо- ры ходового винта не должен пре- вышать 0,005—0,008 мм. Более высо- кий зазор и особенно биение ходово- го винта непосредственно увеличива- ют периодическую ошибку. Величина периодической ошибки шага зависит также от величины периодической ошибки самого ходового винта. В ряде случаев притирают профиль резьбы гайки по профилю резьбы хо- дового винта окисью хрома (эту ра- боту необходимо производить только высококвалифицированным рабочим)
3. Пилообраз- ный вид профиля резьбы Неравномерное перемещение алма- за по профилю шлифовального круга Уменьшить скорость перемещения алмазного инструмента (скорость правки). При пользовании ручным правйльным прибором для равно- мерного перемещения державки с алмазом необходимо увеличить ры- чаг, с помощью которого перемеща- ют алмазный инструмент, заменить алмазный инструмент на более каче- ственный
4. Надроблен- ность профиля шлифуемой резьбы Передача вибра- ции от электро- двигателя абрази- вного круга и рем- ней привода шпи- нделя шлифова- льного круга. По- вышенный зазор между шпинделем и подшипниками. Режимы резания Перепроверить балансировку шли- фовального круга с планшайбой, ба- лансировку ротора электродвигателя и сменных шкивов; заменить шари- коподшипники электродвигателя на подшипники более высокого класса с предварительной проверкой их; при невозможности тщательной ба- лансировки ротора электродвигателя заменить его на более тихоходный электродвигатель с числом оборотов «=1400 в минуту с пересчетом ско- рости шлифовального круга за счет сменных шкивов; уменьшить ско- рость вращения электродвигателя в два раза (влияние дисбаланса умень- шится в квадрате); отрегулировать подшипники передней бабки; отрегу- лировать подшипники шпинделя шли- фовальной бабки (эту работу следу- ет поручать только квалифицирован- ному слесарю, регулировать натяже- ние подшипников нужно поочередно, тщательно наблюдая за нагревом их после подтяжки); уменьшить число оборотов изделия; подобрать шлифо- вальный круг с требуемой характери- стикой
Продолжение табл. 28
Виды брака Причины
5. Накопленная ошибка шага: а) равномерная б) неравномер- ная в) различная у правой и левой резьбы Неправильная установка коррек- ционной линейки, изменение окружа- ющей температуры Неравномерное перемещение сто- ла станка или кор- пуса ходовой гай- ки по своим на- правляющим. Не- правильное пере- мещение стола станка по направ- ляющим стани- ны — неправиль- ное попадание шлифовального круга в нитку ре- зьбы Нецилиндрич- ность по среднему диаметру изделия. Применение абра- зивного круга, за- правленного ту- пым алмазным ин- струментом или алмазными инст- рументами раз- личной остроты. При правке круга таким инструмен- том условия реза- ния по сторонам профиля будут раз- личны, а следова- тельно и нагрев детали будет не- однороден, что приведет к разно- сторонней накоп- ленной ошибке шага
Способы устранения
Равномерную накопленную ошибку
шага можно исправить поворотом
коррекционной линейки на необходи-
мую величину
Если накопленная ошибка нерав-
номерна, необходимо проверить уров-
нем точность перемещения стола по
направляющим станины, а также ус-
тановку шлицевого валика (не зати-
рает ли он при перемещении стола).
Проверить динамометром плавность
перемещения стола
Если накопленная ошибка шага
правой и левой стороны профиля
резьбы будет различна, например:
№ витков Ошибка шага, мкм
левой стороны правой сто- роны
2 0
3 + 0 +1
4 + 1 +1
5 + 2 -1
6 + 3 -2
7 + 5 -3
8 + 6 —2
9 + 7 -4
10 4* з -5
II +10 -7
12 + 12 -8
13 + 10 —7
14 + 12 -9
то необходимо устранить нецилинд-
ричность по среднему диаметру изде-
лия или создать определенную искус-
ственную нецилиндричность (конус-
ность) с учетом чертежного допуска
Продолжение табл. 28
Виды брака Причины Способы устранения
6. Надроблен- ность по профилю шлифуемой резь- бы, наблюдаемая только при работе механизма заты- лования Неравномерное перемещение шли- фовальной бабки в процессе затыло- вания профиля резьбы на нее. Уменьшить режимы резания. Заменить алмазный инструмент на более острый или подобрать более качественный абразивный круг; во избежание неравномерного нагрева сторон профиля необходимо более тщательно попадать в нитку профи- ля резьбы, чтобы снимаемый припуск был равномерно распределен по обе- им сторонам шлифовального круга. Уменьшить усилие возвратно-посту- пательного перемещения шлифоваль- ной бабки до 18—20 кГ и соответст- венно уменьшить на определенную величину (до 30—40 кГ) усилие на- тяжения пружин шлифовальной баб- ки
Настройка гитар шага, затылования и дифференциала
станка модели 5822
Зная кинематическую схему станка, учащийся и рабочий мо-
жет самостоятельно производить наладку шаговой, затыловочной
и дифференциальной гитары сменных зубчатых колес.
При наладке станка 5822 на шлифование резьбы необходимо
учитывать, что та часть кинематической цепи, которая участвует
в согласовании чисел оборотов изделия с перемещением стола
станка, начинается от шпинделя изделия.
Кинематика рассматриваемого станка позволяет при переда-
точном отношении сменных зубчатых колес гитары шага, рав-
ном единице, обеспечить при одном обороте шпинделя передней
бабки (изделия) соответственно один оборот или четыре оборота
ходового винта.
Настройка гитары шага. Рассмотрим несколько примеров
подсчета сменных зубчатых колес гитары шага, пользуясь фор-
мулой при нарезании резьбы:
*$ход
242
где SHap — шаг резьбы обрабатываемой детали;
5Ход — шаг резьбы ходового винта;
i — передаточное отношение гитары шага;
й — передаточное отношение зубчатых колес передней
бабки, участвующих в кинематической цепи шпин-
дель передней бабки — ходовой винт.
На рис. 104 видно, что от шпинделя передней бабки вращение
выходному валику передается зубчатыми колесами z = 60—60
в одном случае и зубчатыми колесами z = 96—24 в другом слу-
чае.
Отсюда передаточное отношение
Подставляя эти значения (поочередно) в формулу
i = ii • ^р,
-^ход
получим (при 5ХОД = 6 нит. на 1");
: •' ^нар 1 ^пар ^>нар 6-SHap 6-5-5иар
1 Sxoi 1"/6пит = 25Д~ 25,4 — 127
6
1 5 \
принимаем —=—.
25,4 127/
Принимая для расчета Snap = 3 мм, получим:
. = 6-5-3 = 30-90 = 90
~ 127 = 30-127 127‘
Во втором варианте, когда однозубая муфта 46 (рис. 104)
будет включать зубчатые колеса
получим:
-^нар 1-^нар 1-^на? 1'6-^нар 1-6-5-<$нар
~ 1 §ХОД ~ 4-1"/6ийт ~ , 25,4 — 4-25,4 “ 4-127
4 —~
Принимая в расчет тот же шаг шлифуемой резьбы SHaP =
= 3 мм, получим:
._ 6-5-3-1 _ 30-3 30-45
~ 4-127 ~ 4 • 127 ~ 60 • 127’
243
Настройка гитары затылования. Сменные зубчатые колеса
при настройке гитары затылования подбирают по формуле
__ z
^гит. затыл Т">
б
где z — число перьев (стружечных канавок);
г'гит. затыл.— передаточное число сменных зубчатых колес ги-
тары затылования.
Например, необходимо затыловать в процессе шлифования
профиль метчика с четырьмя перьями.
Гитару механизма настраиваем по формуле
_ _ _4 _ 40 __ 60
^тит. затыл -’6 - g - 6() - до
и т. д.
Настройка гитары дифференциала. При настройке гитары
дифференциала необходимо пользоваться формулой
180 А-В
i ~ Б-Г ’
где i = — ;
S — величина спирали стружечной канавки;
t — шаг шлифуемой резьбы,
180 А-В
или — = — ,
i Б-Г
. S
где 1 = 4- —,
А, Б, В, Г — сменные зубчатые колеса, участвующие в передаче
движения.
При подборе сменных зубчатых колес, кроме этих формул,
рекомендуется пользоваться таблицей подбора сменных зубча-
£
тых колес при подсчитанном значении I = — (табл. 29).
Набор зубчатых колес 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 44,
45, 48, 50. 54, 55, 56, 60, 65, 68, 75, 76, 78, 80, 84, 85, 90, 91, 92, 95.
96, 100, ПО, 120.
Пользуясь табл. 29, намного легче подсчитать зубчатые смен-
ные колеса при настройке гитары дифференциала.
Например, при шлифовании резьбы метчика со спиральными
стружечными канавками, у которого величина спирали S =
= 750 мм, шаг резьбы t = 3, получим передаточное отношение:
S 750
I = — = — = 250.
t 3
244
Таблица 29
Подбор сменных зубчатых колес для гитары дифференциала
$ = 7,5 ч- 13500 мм
t = 0,25 -s- 6 мм
— = 30 2250
t
Формула настройки:
180 А-В S
— = 7^7- гДе {
S = 18 Ц- 13500 мм.
i = 6 4 24 мм
- — — 7,5 4- 562,5
Формула настройки:
180 A-В S
— = где i = 4-~—
i А Б В Г i А В в Г i А Б В г
30 90 30 80 40 60 80 60 90 40 118 60 75 80 42
30,8 96 40 95 39 61,5 95 30 60 65 122 60 65 80 50
31,5 80 42 90 30 63 80 60 90 42 125 60 75 90 50
32,5 96 40 90 39 65 80 65 90 40 128 60 80 75 40
33,6 100 56 90 30 67 80 32 70 65 132 60 56 70 55
34,5 120 56 95 39 69 75 65 95 42 136 60 85 90 48
35,5 80 50 95 30 71 80 65 70 34 140 75 70 60 50
36,5 80 44 95 35 72,9 80 54 70 42 146 80 70 54 50
37,5 80 50 90 30 75 70 75 90 35 150 54 90 80 40
38,5 80 44 90 35 77,5 65 70 80 32 155 90 80 70 68
40 80 50 90 32 80 75 50 90 60 160 60 80 75 50
41,2 80 55 90 30 82,5 80 55 75 50 165 68 85 75 55
42,5 80 50 90 34 85 60 75 90 34 170 60 85 75 50
43,8 80 50 90 35 87,5 60 75 90 35 175 80 56 51 75
45 80 60 90 36 90 75 50 80 60 180 75 50 60 90
46,2 80 44 90 42 92,6 80 40 68 70 185 75 54 56 80
47,3 80 50 95 40 95,2 60 68 90 42 190 75 50 60 95
48,6 80 65 90 30 97,5 80 65 75 50 195 75 60 48 65
50 80 50 90 40 100 60 75 90 40 200 45 75 90 60
51,5 80 54 85 36 102 80 70 68 44 206 68 45 55 95
53 80 50 85 40 105 60 75 90 42 212 70 55 50 75
54,6 56 90 80 39 109 75 40 60 68 218 60 50 55 80
56 80 70 90 32 112 60 70 75 40 224 75 60 45 70
58 80 68 95 36 115 70 60 75 56 230 75 60 50 80
245
Продолжение табл. 29
i А Б В г / А Б В /' 1 А Б в г
231,2 85 54 45 91 560 42 90 55 80 1375 30 75 36 по
236 80 70 40 60 565,7 54 85 40 80 1417 36 85 30 100
244 54 90 80 65 580 36 58 50 100 1467 32 85 36 110
250 60 50 54 90 600 60 75 30 80 15иЗ 32 85 35 по
258 55 90 80 70 609 56 76 34 85 1547 32 90 36 по
265 60 80 68 75 615 54 68 35 95 1594 32 85 30 100
272 48 80 75 68 630 60 70 30 90 1638 32 90 34 по
280 75 70 48 80 650 60 65 30 100 1688 32 90 30 100
290 75 68 45 80 670 60 80 34 95 1730 32 100 39 120
295 55 60 60 90 690 68 78 30 100 1785 32 95 30 100
300 68 60 45 85 712 48 80 40 95 1839 30 92 36 120
308 45 95 80 65 730 50 65 32 100 1900 36 95 30 120
315 68 75 60 95 750 48 80 36 90 1950 37 100 30 120
325 60 65 54 90 775 39 84 40 80 2000 36 100 30 120
335 68 95 60 80 800 54 80 30 90 2063 30 100 32 ПО
344 60 70 55 90 816 39 110 56 90 375 48 75 60 80
346 60 70 55 91 825 50 75 36 ПО 386 40 80 70 75
355 60 85 54 75 977 45 90 35 95 400 45 75 60 80
366 68 80 55 95 1006 34 95 45 90 412,5 55 70 50 90
425 50 75 54 85 1035 34 80 45 110 420,6 78 90 45 91
437,5 48 70 54 90 1067 30 80 45 110 850 45 85 36 90
450 40 75 60 80 1090 30 80 44 100 875 50 85 35 100
462 36 75 65 80 1125 36 90 40 100 900 45 80 32 90
475 60 75 45 95 1139 36 91 40 100 926 50 90 35 100
488 60 65 36 90 1160 40 75 32 НО 950 45 90 36 95
500 36 75 60 80 1195 32 85 40 110 2121 30 100 34 120
515 60 65 34 90 1227 30 90 44 100 2185 30 100 33 120
530 70 80 35 90 1267 30 95 45 100 2207 30 100 33 120
536 45 100 60 85 1300 32 90 39 Юо 2250 32 100 30 120
546 55 75 45 100 1333 30 80 36 100 1
Отыскав в табл. 29 передаточное число i = 250, определяем
число зубьев сменных зубчатых колес:
А = 60, Б = 50, В = 54, Г = 90 (см. табл. 29).
§ 3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
СТАНКИ-ПОЛУАВТОМАТЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТЧИКОВ
Специальные полуавтоматы для обработки метчиков облада-
ют высокой производительностью.
Развитие конструкции полуавтоматов идет по двум направ-
лениям: 1) обработка метчиков многониточным кругом, правку
профиля которого производят специальным алмазным резцом
или накатными роликами; 2) обработка метчиков однониточным
кругом скоростным методом шлифования.
На полуавтоматах первой группы (станок модели 55 фирмы
Матрикс) обрабатывают профиль резьбы метчиков скоростным и
246
глубинным способами, т. е. при оборотах изделия 4—158 об)мин.
и больших глубинах резания (t = 0,05—0,6 мм).
Как правило, на таких режимах обрабатывают метчики по-
вышенной жесткости.
Процесс подачи на глубину резания, а также останов стола
после обработки резьбы происходят автоматически.
Многониточными кругами обрабатывают метчики жесткие по
конструкции, как правило, начиная с размера MIO, М12. и выше.
Для метчиков более мелкого размера (от М3 до М12) созда-
ны полуавтоматы с возможностью обработки профиля резьбы
скоростным методом шлифования. На этих станках резьбу шли-
фуют однониточным кругом. Усилия резания в этом случае зна-
чительно меньше, чем при многониточном шлифовании.
Для скоростного метода шлифования резьбы характерно
большое число проходов с малыми подачами.
Автоматическая подача круга на глубину шлифования в кон-
це каждого прохода уменьшает время на обработку и облегча-
ет труд рабочего.
На резьбошлифовальных станках с автоматическим циклом
обработки правка шлифовального круга производится принуди-
тельно, что способствует поддержанию режущих свойств шли-
фовального круга.
Станок-полуавтомат 5810. Для шлифования метчиков глу-
бинным методом на заводе МЗКРС был создан полуавтомат
5810 (рис. 113). Этот полуавтомат является развитием конструк-
ции станка ММ582. Конструкция его значительно модернизиро-
вана с учетом применения станка для обработки резьбы на мет-
чиках, калибрах и других изделий.
Основные узлы и механизмы станка следующие. Привод из-
делия / крепится к жесткой чугунной станине 16. По направля-
ющим качения перемещается стол 5 вместе с передней бабкой 4
и задней бабкой 7. В Т-образном пазу стола крепятся копиро-
вальная линейка 8 для шлифования конических резьб и упоры
21, ограничивающие ход стола.
Реверсирование перемещения стола и останов производят ру-
кояткой реверса 18, а попадание шлифовального круга в нитку
изделия — маховичком 3 механизма попадания в нитку.
За кожухом, предохраняющим от разбрызгивания масляных
брызг, видна поворотная часть 6 шлифовальной бабки.
Масляный туман из зоны шлифования забирает вентиляцион-
ная установка 9. Этот туман конденсируется в нижней части ус-
тановки и конденсат отводится в бак охлаждения 10.
Пуск электродвигателя привода изделия осуществляют руко-
яткой 19. Коррекционную линейку для направления накопленной
ошибки шага поворачивают лимбами 20.
Быстрый подвод и отвод шлифовального круга к шлифуемому
изделию осуществляют рукояткой 12.
247
Шлифовальная бабка перемещается штурвалом 17 механиз-
ма поперечной подачи. Подналадку на окончательный размер и
точное перемещение шлифовальной бабки осуществляют поворо-
том лимба 11.
Рукояткой 13 включают механизм конусного шлифования
при шлифовании конусной резьбы.
Краном 14 включают и отключают доступ масла в механизм
поперечной автоматической подачи в процессе шлифования.
Рис. 113. Полуавтомат для шлифования метчиков модели 5810
Пакетник 15, являющийся одновременно упором, отключает
подачу на глубину резания и дает электрический сигнал об окон-
чании цикла обработки детали.
На панели управления 2 сосредоточено большинство органов
управления и сигнализации.
Основной особенностью станка модели 5810 по сравнению со
станком модели ММ582 являются автоматизация поперечной по-
дачи, осуществление привода изделия от электродвигателя по-
стоянного тока, механизм попадания шлифовального круга в нит-
ку резьбы оригинальной конструкции.
Качественное шлифование и затылование профиля резьбы
можно производить при числе оборотов изделия до 80 в минуту
и числе ударов (качаний шлифовальной бабки) до 280—300 уда-
ров в минуту.
248
Повышать число оборотов изделия более 80 в минуту не ре-
комендуется, так как при увеличении числа оборотов, при боль-
шой массе шлифовальной бабки (инерция движения) в процессе
затылования может произойти несвоевременный подвод и отвод
шлифовального круга при затыловании метчика.
Техническая характеристика полуавтомата 5810
Диаметр шлифуемой резьбы, мм:
наибольший рекомендуемый...................... 50
наибольший возможный.......................... 150
Расстояние между центрами, мм...................... 300
Наибольшая шлифуемая длина, мм..................... 300
Шаг шлифуемой резьбы, мм:
наименьший..................................... 0,25
наибольший.................................. 6
Число оборотов метчика в минуту..................2—80
Величина спада при затыловании, мм:
наименьший..................................... 0,02
наибольший.................................. 3
Диаметр шлифовального круга, лги................. 350
Наибольший поворот шлифовальной бабки на угол
подъема.........................................±10°
Большинство основных узлов станка 5810 имеет преемствен-
ность станка модели ММ582, а поэтому в этом разделе будут
описаны только узлы с оригинальным решением конструкции.
Механизм для попадания в нитку резьбы шлифовальным
кругом основан на дополнительном перемещении стола станка.
Причем, это перемещение осуществляется за счет поворота хо-
довой гайки.
Попадание в нитку можно производить на любом участке хо-
дового винта при неограниченном перемещении стола в отличие
от станка ММ582.
Возможность перемещать стол при попадании в нитку резьбы
в любом направлении и без ограничения величины перемещения
во многом освобождает рабочего от необходимости следить за
движением стола на конечных участках перемещения механизма.
Механизм попадания в нитку станка 5810 (рис.
114) имеет более совершенную конструкцию по сравнению с ана-
логичным механизмом станка модели ММ582.
Гайка / установлена в гильзе 2 на посадке скольжения.
В осевом направлении гайка опирается на два упорных шарико-
подшипника 4, осевые зазоры компенсируют натяжением гайки 5.
Гильзу с гайкой крепят на кронштейне 3 стола. Поворот гай-
ки на ходовом винте 9 осуществляется при помощи червячного
колеса (нарезанного на левой части гайки 1) и червяка 6. Чер-
вяк 6 связан с маховичком 8 шарниром 7. Таким образом, при
повороте маховичка 8 происходит поворот гайки 1 и перемеще-
249
Рис. 114. Механизм ходового винта 5810
ние стола с изделием на требуемую величину для попадания
шлифовального круга в нитку резьбы.
Червячная пара имеет небольшой угол подъема и поэтому яв-
ляется самотормозящей.
Механизм поперечной подачи показан на рис. 115.
Шлифовальная бабка перемещается вместе со шлифовальным
кругом при вращении ходового винта 1 поперечной подачи.
Вращение ходовой винт при наладочном цикле (подача на
глубину резания от руки) получает от вращения маховика 7 зуб-
чатых колес 5 и 2.
При автоматическом цикле обработки метчиков подача на
глубину резания осуществляется после каждого прохода автома-
тически.
Устройство для автоматической подачи состоит из лопастно-
го гидравлического цилиндра 18, лопастный вал 14 которого
служит в качестве привода зубчатым колесам 15 и 3.
Эта кинематическая цепь от гидравлического цилиндра сое-
динена муфтой сцепления 4 с валом зубчатого колеса 2 при по-
мощи маховичка 8.
При включении автоматического цикла масло попадает в гид-
равлический цилиндр 18 и поворачивает лопасть 14, а с ней и
зубчатые колеса 15, 3 и ходовой винт 1 до тех пор, пока упор 16
не коснется собачки 10. Упоры 16 и т. д. устанавливают на смен-
ном лимбе 17 на определенном расстоянии и в количестве, реко-
мендуемом технологической картой обработки данного метчика.
После окончания одного прохода механизм реверса при пере-
ключении сообщает электрическую команду электромагниту 11,
который, оттягивая собачку 10, дает возможность провернуться
лимбу 17, а вместе с ним и ходовому винту 1 до следующего упо-
ра 16'. Этим самым осуществляется автоматическая подача на
заданную глубину резания после каждого прохода метчика.
Чтобы не допустить поворота лимба 17 от положения кулач-
ка 16 сразу до кулачка 16", в механизме предусмотрена кон-
трольная собачка 12, которая выдвигается вперед сразу после
того, как электромагнит 11 оттягивает из зацепления собачку 10.
После осуществления последней подачи на глубину резания
откидной сухарик 13 лимба 6 упирается в стержень 19 и сообща-
ет электрическую команду микропереключателю 20 об окончании
цикла обработки метчика.
После получения такой команды направление подачи масла
в цилиндр 18 меняется и лопасть 14 возвращается в исходное по-
ложение, увлекая при этом и ходовой винт поперечной подачи.
Одновременно с отводом в исходное положение ходового
винта, а с ним и шлифовального круга останавливается вращение
шпинделя передней бабки.
Одной из особенностей конструкции станка является то, что
механизм компенсации перемещения шлифовальной бабки после
252
правки алмазным инструментом шлифовального круга учиты-
вает вероятный износ алмазного инструмента в процессе правки.
Гидрокинематическая схема с т а н к а 5810 показа-
на на рис. 116.
От электродвигателя 1 постоянного тока мощностью
7V = 0,245 кет с номинальным числом оборотов п = 3600 об!мин
при диапазоне регулирования от nmin = 360 об!мин до
«max = 4500 об!мин движение передается при помощи клиноре-
менной передачи через ступенчатые шкивы на вал 2 и червячную
пару 7. От червячного зубчатого колеса вращение передается в
одну сторону через гитару сменных зубчатых колес 6 валу 5 и от
него ходовому винту 9 и в другую сторону через пару косозубых
зубчатых колес 13 и 15, механизм выборки люфтов 14 — шпинде-
лю передней бабки.
От вала 8 через сменные зубчатые колеса гитары затылова-
ния 4 вращение передается через шлицевые валики 3 и 37 кула-
ку затылования 38.
От кулака затылования 38 колебательные движения переда-
ются корпусу шлифовальной бабки 42 при помощи рычага 39,
рычага регулирования величины затылования 40 и рычага кача-
ния шлифовальной бабки 41.
Шпиндель 51 шлифовального круга приводится во вращение
электродвигателем переменного тока 46 мощностью N = 1,7 кет
с числом оборотов п = 1420 об!мин через клиноременную пере-
дачу.
Корректирование величины шага шлифуемого изделия произ-
водится коррекционной линейкой 12, которую устанавливают в
соответствующее положение винтами 18.
Механизм попадания в нитку работает от движения червяч-
ной передачи 17.
Реверсирование хода стола и вращение заготовки произво-
дятся рукояткой 20, которая может поворачиваться либо в вер-
тикальной либо в горизонтальной плоскости. В горизонтальной
плоскости ее можно повернуть от руки или упорами 19. При пово-
роте в горизонтальной плоскости рукоятка через зубчатые коле-
са и переключатель 2ВК реверсирует ход электродвигателя 1,
чем достигается изменение направления хода стола.
При повороте в вертикальной плоскости рукоятка 20 нажи-
мает па пускатель 4ВК, в результате чего стол и изделие полу-
чают ускоренное движение. Пуск и останов электродвигателя 1
осуществляют нажатием рукоятки на пусковой включатель 6ВК.
Перемещение шлифовальной бабки по направлению к изде-
лию осуществляется вручную. Вращением маховика 78 движе-
ние передается через зубчатые колеса z = 36 и z = 108 ходовому
винту поперечной подачи 52. Ходовой винт имеет резьбу с шагом
5 = 3 мм (левая) и, ввертываясь в гайку 26, перемещает шли-
фовальную бабку.
253
б-б
14
15
Рис. 115. Механизм
поперечного перемещения
шлифовальной бабки станка
5810
Добавочное перемещение шлифовальной бабки для компенса-
ции износа шлифовального круга после правки осуществляется
перемещением гайки 26 от червяка 25.
Вращение червяка происходит при поступлении масла через
маслопровод 83 в гидравлический цилиндр 21. Масло толкает
шток-рейку 22 и движение передается зубчатому колесу-сектору
23, который в свою очередь передает движение через храповой
механизм 24 червяку 25.
Одновременно с вышеописанным циклом масло по маслопро-
воду 83 поступает в цилиндр подачи правильного прибора. При
нажатии на шток 27 движение передается зубчатому колесу-
сектору 28 и через храповой механизм 30, червячную передачу 31
ходовой гайке 32 механизма подачи правильного прибора.
Независимо от автоматической подачи правильный прибор
можно перемещать вручную: ускоренно — рукояткой 33 через ко-
созубую передачу 34 и — для малых перемещений — вращением
лимба 29.
Включение электродвигателя правильного прибора 36 мощно-
стью N = 0,125 кет с числом оборотов п = 3000 об/мин осуще-
ствляется вручную или автоматически после нажатия штоком-
рейкой 22 на электропускатель 7ВК.
Вращение от электродвигателя 36 передается через сменные
зубчатые колеса 35, зубчатые колеса z = 22, z = 32 и червячные
пары 47 кулисному механизму 48.
От кулисного механизма движение передается через систе-
му зубчатых колес ползушкам 50, при движении которых произ-
водится правка шлифовального круга.
После окончания цикла правки (двойной ход ползушек) ко-
нечный выключатель 49 останавливает вращение электродвига-
теля 36.
Механизм быстрого подвода и отвода шлифовального круга
аналогичен механизму станка модели ММ582. Он состоит из ку-
лачка 44, который опускает и поднимает через систему рычагов
43 и 41 заднюю часть шлифовальной бабки 42. Кулачок 44 пово-
рачивают рукояткой быстрого отвода 68 через систему зубчатых
колес и вал 45. Рукоятка 68 при подводе шлифовальной бабки
фиксируется в зубе ползушки, которую можно перемещать в
вертикальной плоскости (для весьма тонкой подачи шлифоваль-
ного круга) винтом 64, вращая за лимб 65.
Конусные резьбы шлифуют на этом станке, как и на станке
ММ582, с помощью копира 61, который, воздействуя на рейку
60, через систему зубчатых колес поворачивает кулак быстрого
подвода 44 и тем самым перемещает шлифовальную бабку к де-
тали.
В корпусе задней бабки 54 перемещается с малым зазором
пиноль 53 от воздействия рукоятки 55 или пружины поджима.
256
Работа станка на автоматическом цикле осуществляется после
окончательной наладки станка на обработку конкретного метчика.
В наладку станка входит настройка гитар шага и затылования,
пробное шлифование метчиков с контролем точности шага, величины
спада, конусности и размера по среднему диаметру (перемещая
маховик 78 до упора откидной собачки 80 в концевой выключатель
ЗК). При этом обработку наладочной партии метчиков производят
шлифованием в две стороны, отрегулировав зазоры в цепи
механизмом компенсации люфтов 14.
После вышеприведенной настройки на шпиндель с лопастью 57
гидравлического цилиндра закрепляют диск с кулачками 73, 72 и т. д.
Расстояние между кулачками должно быть предварительно
отрегулировано согласно глубине резания на каждый проход.
Согласовав установку кулачков с упором 80 маховика 78, механизм
поперечной подачи соединяют муфтой сцепления 56 со шпинделем
лопасти 57 механизма автоматической подачи при помощи лимба 79.
На этом подготовку станка к полуавтоматическому циклу можно
считать законченной.
Автоматический цикл обработки метчика происходит следующим
образом: после установки метчика на опорные центры и закрепления
поводкового хомутика в поводковой планшайбе рабочий
поворачивает рукоятку быстрого подвода 68 до соприкосновения
шлифовального круга с метчиком. Одновременно осуществляет
попадание шлифовального круга в нитку резьбы. Рукоятка 68
управляет началом и окончанием автоматического цикла.
При повороте рукоятки в исходное положение кулачок 59, за-
крепленный на промежуточном зубчатом колесе 58, одновременно
включает вращение шпинделя передней бабки электрическим
пускателем 1В К и открывает доступ масла в гидроцилиндр из
маслопровода 66, поднимая золотник 62.
Попадая в гидравлический цилиндр, масло перемещает лопасть 57,
а с ней и сменный диск с кулачками 72 и 73 до упора в «собачку» 70.
При окончании первого прохода механизм реверса, изменяя
направление движения стола, дает электрическую команду и
электромагнит 74 выводит на мгновение из зацепления «собачку» 70 с
кулачком 72. Лопасть 57 находится во время всего автоматического
цикла под напором масла, и сменный диск с кулачками
поворачивается до момента упора кулачком 73 в возвратившуюся в
исходное положение «собачку» 70. Таким образом осуществляется
подача на глубину резания после каждого прохода метчика. Для
контроля перемещения диска при малых подачах на глубину резания
имеется вторая «собачка» 71, которая во время отвода «собачки» 70
занимает ее положение.
9—1673 257
Команду на правку шлифовального круга подают вручную,
поднимая рукояткой шток 76 и открывая доступ масла из мас-
лопровода 84 в маслопровод 83, или автоматически.
Автоматическая команда осуществляется следующим образом:
на одном из упоров (72 или 73) ввертывают резьбовую шпильку
определенного размера. При прохождении этой шпильки мимо
электропускателя, смонтированного на панели, и нажатии на него
дается электрический сигнал электромагниту ЗЭ, который, втягивая
шток 77, открывает доступ масла из маслопровода 85 в
маслопровод 83.
После того как осуществится подача на глубину резания ал-
мазного инструмента и после соответствующей компенсации масло
из гидравлических цилиндров возвращается в бак 91 па
маслопроводам 83 и 75.
Подача на глубину резания осуществляется до касания от-
кидного кулачка 80 до упора с электрическим переключателем ЗК.
После нажатия на этот переключатель происходит последующий
проход, по окончании которого подается электрическая команда на
электромагнит 2Э, который при помощи тяги 63 и двух зубчатых
секторов 69 выталкивает рукоятку 68 из зацепления с зубом
ползушки.
Рукоятка 68, возвращаясь в откинутое (исходное) положение,
кулачком 59 направляет движение масла по маслопроводу 67 в
левую часть гидравлического цилиндра и, перемещая тем самым
лопасть 57 в исходное положение, отводит шлифовальную бабку от
изделия и останавливает вращение шпинделя передней бабки —
автоматический цикл окончен.
При автоматическом и наладочном циклах подпор масла в-
гидравлической системе осуществляется работой шестеренчатого
насоса 89 производительностью 5 л/мин. Зубчатые колеса насоса
вращает электродвигатель 90 мощностью 0,08 кет с числом
оборотов 1300 об/мин. Давление в гидросистеме поддерживается
клапаном давления 88.
При переключении механизма реверса в конце каждого прохода
масло из маслопровода 85 проникает в маслопровод 92 и идет на
смазку направляющих, механизма ходового винта, зубчатых колес
гитар шага и затылования. Возвращается масло по маслопроводу
93.
При хорошем качестве заготовок и их центровых гнезд станок
обеспечивает стабильные результаты по шагу.
Постоянство углов профиля обеспечивает правильный подбор
абразивного и алмазного инструментов.
Если не выдержаны углы профиля и его высота, то необходимо
проверить правильность подбора абразивного круга и алмазного
инструмента для правки его.
Абразивные круги для шлифования резьбы на метчиках обычно
правят алмазно-металлическим карандашом определенной
258
зернистости для конкретной характеристики круга. Применение для
правки алмазно-металлического карандаша с более крупным зерном
не обеспечивает получения постоянства углов профиля, особенно при
шлифовании мелких резьб, так как затупившиеся зерна карандаша
будут скалывать и отжимать при правке вершину круга.
Применение для правки круга карандаша с мелким зерном
приводит к быстрому износу карандаша, причем этот износ в
процессе обработки резьбы приводит к непостоянству углов профиля
и нестабильности размера по среднему диаметру.
Если при шлифовании резьбы будет получаться непостоянство
обратного конуса метчика по среднему диаметру, то необходимо:
а) подобрать более мягкий шлифовальный круг (если обра-
батываемая заготовка не жесткая);
б) тщательно проверить центровые гнезда заготовок и при
необходимости исправить их;
в) проверить равномерность расположения по окружности перьев
метчика и их ширину, которая должна быть одинаковая у всех перьев;
г) проверить правильность работы механизма компенсации
люфтов при шлифовании резьбы в обе стороны, тщательно от-
регулировать его без включения механизма затылования;
д) проверить надежность крепления хомутика в поводковой
планшайбе. Для обеспечения надежного крепления хомутика
необходимо поместить пружинку между головкой винта 3 (см. рис.
107, а) и поводком 2, убрав при этом распорную гайку.
Установленная пружинка не даст отвертываться винту 3 в
процессе обработки детали.
Если на обрабатываемых заготовках наблюдается неправильный
спад по профилю резьбы, то необходимо проверить по индикатору (на
малых оборотах заготовки) настройку механизма затылования.
Правильность настройки заключается в правильном начале подвода
абразивного круга (от кулачка затылования) до касания его передней
грани пера и начале отвода круга от детали после окончания
шлифования пера метчика. Такую проверку необходимо производить
как при встречном, так и при попутном шлифовании.
Для согласования работы кулачка затылования при шлифовании
резьбы в обе стороны на станке в цепи затылования встроен
компенсатор выборки люфтов цепи заготовка — кулак механизма
затылования.
В процессе обработки метчиков на автоматическом цикле можно
иногда наблюдать при шлифовании внезапное занижение размера
среднего диаметра. Это занижение объясняется плохим качеством
центровых гнезд заготовки или выпадением одного или ряда зерен у
правящего алмазно-металлического каранда-
259
ша. При повторном занижении необходимо заменить карандаш на
более (качественный либо повернуть его другой стороной к
профилю шлифовального круга.
Храповой механизм подачи правильного прибора рассчитан
таким образом, что подача правящих инструментов на шлифо-
вальный круг несколько больше, чем перемещение для компен-
сации износа круга. Поэтому увеличение среднего диаметра на
0,005—0,016 мм в процессе обработки партии метчиков количе-
ством 15—20 шт. можно считать нормальным явлением. Если
средний диаметр обрабатываемых метчиков окажется при этом
выше допуска, то необходимо заранее произвести подналадку
лимбом тонкого перемещения корпуса шлифовальной бабки.
Для обеспечения безопасной работы на станке все вращаю-
щиеся и перемещающиеся механизмы и детали защищены кожу-
хами, предохранительными козырьками и крышками.
Станок-полуавтомат МВ13. Московским заводом координат-
но-расточных станков выпускается полуавтомат для шлифования
метчиков модели МВ13. Конструкция полуавтомата отличается от
ранее рассматриваемых станков тем, что продольное перемещение
стола станка при шлифовании резьбы осуществляется не при
помощи винтовой пары, а при помощи плоской линейки,
установленной под определенным углом по отношению
перемещения стола.
Другой особенностью конструкции является то, что затыло-
вочное движение осуществляется покачиванием центра задней
бабки. Применение такого устройства для затылования сводит до
минимума влияния перемещающихся масс механизма заты-
лования, что позволяет станку работать при большом количестве
ударов в минуту, т. е. на более высоких оборотах изделия (до п =
300 об/мин). На станке можно обрабатывать резьбы у метчиков с
прямыми и спиральными канавками и шлифовать резьбу в обе
стороны.
Техническая характеристика станка МВ13
Диаметр шлифуемого метчика, мм................... 3—12
Наибольшее расстояние между центрами, мм .... 200
Длина шлифования резьбы от заднего центра, мм . . 45
Число оборотов шпинделя изделия в минуту (регули-
рование сменными шкивами и бесступенчатое) . . 30—300
Диаметр шлифовального круга, мм.................... 350
Число оборотов шлифовального круга в минуту (регу-
лируется бесступенчато) ................ . . . . 1550—1950
Величина затылования (на длине пера по диаметру,мм) 0,02—0,04
На рис. 117 и 118* показан общий вид станка МВ13.
Станина 24 имеет коробчатую форму жесткой конструкции.
Механизм перемещения 2 стола 4 смонтирован по левую сторону
от рабочего места. Прямоугольная линейка 3 механизма уста-
* На рис. 117 и 118 дана общая нумерация позиций.
260
Рис. 117. Внешний вид станка МВ13
Рис. 118. Вид станка МВ 13 сбоку
новлена под определенным углом к столу станка. При помощи этой
линейки стол перемещается возвратно-поступательно.
Автоматический правильный прибор 5 укреплен в нише шли-
фовальной бабки 18. Поворотная часть 17 шлифовальной бабки
устанавливается на угол подъема ±6°. На поворотной части
укреплено сопло 7 системы охлаждения и лампы местного освещения
6. Передняя бабка 16 перемещается по направляющим стола. Корпус
задней бабки 8 изготовлен заодно со столом. В нем расположен
механизм дифференциала и затылования.
Перемещение стола осуществляется через клиноременную
передачу и редуктор 22 от электродвигателя постоянного тока 21 и
механизма попадания в нитку 15.
Число оборотов изделия можно определять по тахометру 9.
Электрическое управление станком сосредоточено на пульте 11.
Рукоятку 13 механизма быстрого подвода 10 устанавливают в шип 12,
чем осуществляют быстрый подвод шлифовального круга к изделию.
Штурвалом 14 механизма поперечной подачи перемещают
шлифовальную бабку. Узел смазки 19 шпинделя шлифовальной бабки
закреплен на станине станка. Смазочно-охлаждающая жидкость
попадает в бак охлаждения через слив 20. Рукояткой 23 осуществляют
реверсирование хода стола на наладочном цикле. Краном 25
осуществляют пуск масла на механизм компенсации и подачи
автоматического правильного прибора.
Централизованную смазку узлов станка и поддержание давления в
гидросистеме обеспечивает установка одного станка.
Механизм затылования станка встроен в заднюю бабку 8.
Покачивание опорного центра 3 (рис. 119), закрепленного в шпинделе
1 задней бабки, происходит относительно специальных гнезд 2 от
вращения архимедова кулака 6, установленного на валу 5. Кулаки
затылования сменные. Настройка механизма затылования на
обработку метчиков с двумя, тремя, четырьмя и т. д. перьями зависит
от установки соответствующего кулака затылования. В механизме
затылования встроен дифференциал для возможности обработки
метчиков со спиральными канавками. Конусность по d2 регулируют
винтами 4.
Некоторые из механизмов станка унифицированы с механизмами
ранее рассматриваемых станков. Работа этих механизмов будет
объяснена при рассмотрении гидрокинематической схемы станка
МВ 13 (рис. 120, см. вклейку стр. 257).
Движение к поводковой планшайбе 32 (см. рис. 120) передней
бабки и шпинделю 82 задней бабки передается от трехскоростного
электродвигателя 93 типа АД-41-6 (4/2) мощностью N=0,6 (0,75) — 1
кет и числом оборотов п = 940/1440/2880 об/мин через червячную
передачу 94. Вращение от вала 95 через прямозубую пару зубчатых
колес z=45 при работе электромуфты 97 передается на
клиноременную передачу 91. При включении в работу электромуфты
96 вращение от вала 95 передается на зуб-
262
чатое колесо z = 45 и через включенную электромуфту 96 на
прямозубую пару зубчатых колес 2=50 и на клиноременную пе-
редачу 91 привода изделия.
Реверсирование перемещения стола осуществляется при пе-
ременном включении электромагнитной муфты 96 или 97.
Рис. 119. Механизм затылования станка МВ13
Вал 90, получая вращение от клиноременной передачи, пере-
дает его в трех направлениях:
а) через косозубую передачу 2 = 37 на тахометр 89;
б) через прямозубые зубчатые колеса г=36, г=36 на вал 27
привода вращения поводковой планшайбы и механизм покачива-
ния шпинделя 82 задней бабки;
9**_1673
в) далее через постоянное зубчатое колесо z= 80, зубчатое колесо А
и сменное зубчатое колесо 92 на привод 6 продольного перемещения
стола 30.
Покачивание шпинделя, копируя архимедову кривую кулака
затылования, при шлифовании метчиков с прямолинейными
стружечными канавками осуществляется следующим образом.
Вал 27, получая вращение, передает его через зубчатый блок 88
при включении зубчатых колес с z = 30 и z = 60. Зубчатая муфта 87
при этом расцеплена.
От зубчатого колеса z = 60 вращение передается другому
зубчатому колесу z = 60, закрепленному на валу 85. На этот же вал
устанавливают сменные кулачки затылования 76, которые через
шарикоподшипник 79 передают движение сухарю 80, укрепленному на
шпинделе задней бабки 82. Покачивание шпинделя осуществляется в
специальных опорах 81 и передается опорному центру задней бабки.
Прижим шпинделя задней бабки к кулаку осуществляется пружиной
78. Подшипник 79 в сухаре 80 закрепляют эксцентриком 77.
При шлифовании метчиков со спиральными канавками движение
на сменный кулак 76 передается от вала 27 через зубчатое колесо z =
45 зубчатого блока 88, как указано на схеме. От зубчатого колеса
блока z = 45 вращение передается на механизм дифференциала 83 с
одной стороны и далее через зубчатое колесо z = 32 через червячную
пару 1/30, сменные зубчатые колеса 84 гитары дифференциала,
червячную пару 1/36 также на механизм дифференциала.
При такой передаче движения зубчатая муфта 87 соединена с
зубчатым колесом z = 60.
Вращение поводковой планшайбы 32 передней бабки 30 осу-
ществляется также от вала 27 через зубчатую пару 28, механизм
выборки люфтов 29, шлицевой вал и косозубую пару z = 32 и z= =64.
Опорный центр передней бабки неподвижен и осевое переме-
щение пиноли 31 передней бабки в осевом направлении для
возможности установки детали производят рукояткой 33.
Продольное перемещение стола станка при шлифовании резьбы
осуществляется следующим образом.
От привода изделия движение передается через клиноременную
передачу, вал 90, два зубчатых колеса z = 36, постоянное зубчатое
колесо z = 80, зубчатое колесо A z=80 и сменное зубчатое колесо 92 на
вал 14. От вала 14 вращение передается через червячную пару 75 на
барабан 13, диаметром 120,3 мм. Барабан 13 при помощи стальных
калиброванных лент 12 и 17 связан с салазками 6. Салазки 6, получая
движение от барабана 13, перемещаются в перпендикулярном к
движению стола направлении. На салазках установлена под
необходимым углом линейка 77 при помощи набора мерных плиток 7.
С перемещающейся
264
линейкой 11 в постоянном контакте (под действием груза 20) все
время находится ползушка 22. Штанга 23, соединенная с ползушкой 22
шарниром, передает продольное движение столу через опору 26.
Электродвигатель 93 для передачи движения салазкам 6 включают
вручную, нажимая наконечники 10 или 18 рукояткой 3 и
перемещающейся штангой 4 или автоматически. Автоматическое
включение производят установкой переключателя пульта управления
на автоматический цикл. Автоматическое реверсирование салазок 6, а
следовательно, и стола происходит следующим образом: при
перемещении салазок 6 кулачок 5 нажимает на конечник 10 (ЗВК),
который подает команду на отключение электромуфты 97 и
включение электромуфты 96. Происходит реверсирование движения
салазок и стола.
При перемещении салазок 6 в обратную сторону кулачок 21
нажимает на конечник 18 (2ВК/ От конечника подается команда на
отключение электромуфты 96 и включение электромуфты 97;
следовательно, вновь произойдет реверсирование движения салазок 6
и стола.
Во избежание аварии, если не сработает конечник 18 или 10, на
ставке предусмотрены концевые выключатели 8 и 19, которые
отключают станок при нажатии на них кулачков 9.
Попадание в нитку резьбы шлифовального круга осуществляется
дополнительным продольным перемещением стола. Это перемещение
производится следующим образом: лимбом 16 вращается червячная
пара КЗ/ЗО, от которой движение передается валу 24 и через зубчатую
пару 25 резьбовой опоре 26.
Кинематическая цепь передачи движения — стол — передняя—
задняя бабки — короткая и жесткая, чем обеспечивается точность и
стабильность передачи движения. Отсутствует также необходимость
при шлифовании резьбы различных шагов каждый раз настраивать
механизм 29 выбора люфтов.
Шпиндель 73 шлифовального круга покоится на опорах сколь-
жения и получает вращение через клиноременную передачу со
ступенчатыми шкивами от электродвигателя постоянного тока 69 типа
ПН-5 мощностью N = 0,75 кет с числом оборотов п=2000 об/мин.
Рабочее число оборотов регулируется в пределах праб = 2000 + 2500
об/мин.
Державки 55 алмазного инструмента при правке круга пере-
мещаются возвратно-поступательно по радиусу. Они получают
движение от электродвигателя переменного тока 68 мощностью
N=0,08 кет с числом оборотов п=1400 об/мин через сменные зубчатые
колеса 67, червячные пары 66 и 65, винтовой копир 64, в пазу которого
находится палец 63. При вращении копира палец 63, связанный
кулачковой муфтой с валиком 62, на котором закреплена планшайба
61, передает движение тягам 56, 57 и 58.
265
Тяги передают движение алмазным державкам через зубчатые
секторы.
Правка шлифовального круга возможна ручная и автоматическая.
При ручной правке необходимо приподнять кнопку 60 и тем
самым расцепить кулачковую муфту.
Включение прибора при автоматической правке происходит через
конечник 59 (10ВК) автоматически при получении электрического
сигнала после подачи салазок правильного прибора на глубину
резания алмазного инструмента.
Перемещение шлифовальной бабки на изделие в основном
аналогично кинематике станка 5810. Оно осуществляется как
вручную, так и автоматически.
При вращении маховика 121 движение передается через зубчатую
пару z = 36 и z=108 на ходовой винт 42 поперечной подачи.
При работе станка на автоматическом цикле механизм поперечной
подачи соединен с гидравлическим цилиндром 113 соединительной
муфтой 123. Соединительную муфту включают, повертывая по
часовой стрелке лимб 120.
Обработка метчика на автоматическом цикле происходит
следующим образом. После установки заготовки на опорные центры и
закрепления хомутика в поводковой планшайбе поворачивают
рукоятку 106 механизма быстрого подвода шлифовальной бабки к
изделию. При этом через зубчатые колеса z=45, z=58, z= 32 движение
передают на кулак быстрого подвода и отвода 72, укрепленный на
валу 74. Кулак через рычаг 70 поднимает заднюю часть шлифовальной
бабки 71, перемещая бабку к заготовке. Одновременно кулак 109,
установленный на промежуточном зубчатом колесе z=58, включает
через электрический переключатель 6ВК вращение поводковой
планшайбы передней бабки и открывает доступ масла из
маслопровода 101 в левую часть гидравлического цилиндра 113 через
маслопровод 111. Давление масла поворачивает лопасть 114.
Планшайба с набором кулачков, которая закреплена на одном валу с
лопастью, поворачивается до касания кулачка 118 к собачке 117. Так
осуществляется первая подача на глубину резания. Скорость
перемещения лопасти 114 регулируется дросселем 107.
При реверсе хода стола электромагнит 119 (1Э) оттягивает
«собачку» 117 и нажимает конечник 7ВК. Последний отключает
электромагнит и «собачка» под действием пружины возвращается в
исходное положение. К ней прижимается следующий кулачок 118.
Так осуществляется вторая и последующие подачи на глубину
резания. Последняя подача производится до соприкосновения упора
122 с конечником 8ВК, который подготовляет включение релейной
счетной схемы (РСС). При включении РСС начинается шлифование
без подачи на глубину резания. После
266
нескольких проходов, установленных РСС, включается электро-
магнит 104 (2Э). Электромагнит 2Э через тягу перемещает зуб-
чатые секторы 103, один из которых выталкивает фиксатор ру-
коятки быстрого отвода 106. Рукоятка возвращается в исходное
положение от воздействия пружины 110 и кулак 109, нажимая на
конечник 6ВК, подготовляет команду на отключение электро-
двигателя 93 привода изделия. Одновременно кулак 109 нажимает
на коромысло 108, которое перемещает шток 105 и пропускает
масло по маслопроводу 112 в правую сторону гидравлического
цилиндра ИЗ. Лопасть 114, а с ней вместе планшайба с набором
кулачков 118 и шлифовальная бабка возвращаются механизмом
поперечной подачи в исходное положение.
Все люфты в механизме поперечной подачи ликвидируют на-
тяжением постоянного груза 75.
Для включения правки шлифовального круга на одном из
кулачков 117 устанавливают упор 115, который, нажимая на
пускатель 11ВК, подает команду на электромагнит 125 (4Э). Этот
электромагнит управляет автоматической подачей правильного
прибора и механизма компенсации износа круга после правки
алмазом.
Шток 127, опускаясь от действия электромагнита 125 или ру-
коятки 124, пропускает масло из маслопровода 126 в маслопровод
43. По маслопроводу 44 масло подходит в цилиндры 34 и 45. В
цилиндре 45 масло перемещает шток 46. Шток поворачивает на
определенный угол зубчатый сектор 47, а с ним вместе и храповой
механизм 48, который и передает подачу на глубину резания
алмазного инструмента через червячную пару 50 и ходовую гайку
57. Подачу правильного прибора можно осуществлять и вручную,
вращая лимб 49 или (для быстрого перемещения) рукоятку 53,
когда движение ходовому винту 52 передается через косозубую
зубчатую передачу 54.
Компенсация износа круга при правке осуществляется про-
воротом ходовой гайки 41 на винте 42.
Ползун 35, перемещаясь в цилиндре 34, под действием масла
поворачивает зубчатый сектор 37 на определенный угол. С ним
вместе перемещается и храповой механизм 38, который и передает
движение гайке через червячную пару 40.
Ползун 35, перемещаясь в цилиндре 34, одновременно нажимает
на пускатель 36 (9ВК), который подготовляет включение
электродвигателя 68 правильного прибора.
Масло в гидросистему нагнетается шестеренчатым насосом 129,
который приводится во вращение от электродвигателя 130.
Необходимое давление в системе поддерживается регулируемым
клапаном.
Смазка большинства узлов станка и механизмов производится
централизованно. При перемещении штока 1 под действием
267
электромагнита 2 (ЭЭ) открывается доступ масла из маслопровода
128 в места смазки механизмов и узлов.
Излишнее и отработанное в системе масло стекает в резервуар
132 по маслопроводам 98 и 131.
«Тонкое» перемещение шлифовальной бабки осуществляется
вращением лимба 99, который передает движение через косозу-
бые зубчатые колеса z = 22 на ходовой винт 100. Ходовой винт,
перемещая ползушку 102, увлекает за собой фиксатор рукоятки 106
и, следовательно, поворачивает кулак быстрого отвода 72,
который, поднимая заднюю часть шлифовальной бабки, осуще-
ствляет малое перемещение шлифовального круга.
Неполадки станка в работе и меры по их устранению анало-
гичны тем, что и у полуавтомата 5810, но на станке МВ 13 они
бывают меньше, несмотря на более напряженный режим работы.
Учитывая тяжелые условия работы при шлифовании кругом на
керамической связке, его пропитывают бакелитовой смолой, что
повышает стойкость круга при шлифовании.
Для правки профиля абразивного круга рекомендуется при-
менять только алмазно-металлические карандаши соответствую-
щей зернистости.
Подналадка станка для обеспечения постоянства среднего
диаметра осуществляется поворотом лимба 99 механизма тонкой
подачи. Производя подналадку, необходимо следить, чтобы
последняя подача механизма поперечной подачи на глубину
резания не превышала 0,02—0,03 мм.
Для обеспечения бесперебойной работы полуавтомата необ-
ходим тщательный уход за его узлами и механизмами.
Необходимо регулярно заливать соответствующим маслом все
масляные резервуары станка до необходимого уровня (заполнять
масленки маслом согласно схеме смазки станка).
Нельзя допускать засорения правильного прибора абразивом,
для чего необходимо промывать его керосином по мере засорения.
Под воздействием масла и керосина резиновые шланги раз-
рушаются и уменьшают сечение для прохода смазки. Шланги,
получившие такое повреждение, необходимо заменить новыми.
Для бесперебойной работы станка необходимо один раз в неделю
очищать бак охлаждения от абразивного шлама и механической
стружки. Сетчатые фильтры, керамические бусы и войлок в от-
сосной установке необходимо промывать керосином.
Через каждые два-три месяца беспрерывной работы станка в
две смены необходимо заменять масло в насосной установке.
Перегрев подшипников шлифовального шпинделя вызывается,
как правило, недостаточной подачей смазки вследствие засорения
фильтра и системы смазки. Керосиновую смазку необходимо
заменять два раза в год.
268
Необходимо также регулярно промывать фильтр сапуна си-
стемы смазки гидроустановки.
§ 4. СПЕЦИАЛЬНЫЙ СТАНОК МВ20 ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ
ХОДОВЫХ ВИНТОВ
Специализация резьбошлифовальных станков для шлифова-
ния резьбы на ходовых винтах вызвана необходимостью обра-
ботки высокоточных закаленных ходовых винтов, которые нахо-
дят большое применение для точных станков, мерительных и де-
Рис. 121. Общий вид станка МВ20
лительных машин и других механизмов, где от винтов требуется
при высокой твердости высокая точность, долговечность и на-
дежность в работе.
Такие же требования предъявляются к ходовым винтам, име-
ющим радиусный профиль резьбы и применяемым в различных
механизмах.
Особенность резьбошлифовальпых станков для шлифования
ходовых винтов заключается в применении более короткой и
упрощенной кинематической схемы, изготовлении более жесткой
станины и стола станка, применении системы коррекции, кото-
рая позволяет корректировать как накопленную, так и местные
ошибки шага.
На станке для шлифования ходовых винтов применяют обыч-
но шлифовальные круги большого диаметра — 500, 450 и 400 мм.
Станок модели МВ20 (рис. 121), выпущенный Московским
заводом координатно-расточных станков, является характерным
представителем группы станков для шлифования ходовых вин-
269
тов. Станок сконструирован на базе модели 5822 и имеет большую
аналогию с ним в конструкции основных узлов.
Чугунная станина 2 имеет жесткую коробчатую форму. По
направляющим качения станины перемещается стол 9, имеющий
длину перемещения 1900 мм. Стальные ленты предохраняют
направляющие станины от попадания грязи и абразивной пыли.
Ленты наматываются на барабан 1 под действием постоянного
груза.
Конструкция передней бабки 3 аналогична передней бабке
станка 5822 только без механизма привода затылования и меха-
низма дифференциала.
Рукояткой 4 можно увеличить скорость перемещения стола в
четыре раза.
Коррекционная линейка 5 вынесена на переднюю сторону стола
и состоит из отдельных секторов, которые для удобства их
обработки при коррекции изготовлены из органического стекла.
Шлифовальная бабка 6 по своей конструкции аналогична такой
же бабке на станке 5822, только несколько больше по размеру из-
за применения шлифовального круга с наружным диаметром
D= 500 мм.
Задняя бабка 7 аналогична ранее описанной бабке, только для
перемещения пиноли применена более жесткая пружина.
Лубрикаторный насос 8 осуществляет смазку опор ходового
винта.
Механизм поперечного перемещения 10 и механизм быстрого
отвода и подвода 11 шлифовальной бабки упрощены по сравнению
с этими же механизмами на станке 5822, так как в них отсутствует
механизм затылования.
Рычаг коррекции 12 перемещается по поверхности коррекци-
онной линейки и осуществляет дополнительный поворот ходовой
гайки.
Механизм попадания в нитку 13, механизм пуска и реверси-
рования 14 электродвигателя передней бабки, пульт управления
станком 16 и управление циклом работы станка 75 аналогичны
соответствующим механизмам станка 5822.
Конструкция механизма коррекции накоп-
ленной и местных ошибок шага шлифуемой
резьбы представляет собой следующее (рис. 122). Ходовая
гайка 3 монтируется в корпусе 1 на специальных шарикопод-
шипниках с натягом 0,005—0,008 мм в осевом и радиальном на-
правлениях.
Коррекция шага производится дополнительным поворотом
ходовой гайки 3 на ее опорах по отношению к ходовому (винту 4.
Для удобства припиловки изготовляемых из стали или орга-
нического стекла сменных планок 77 коррекционной линейки 10
последняя вынесена на переднюю стенку стола станка. При
270
изменении накопленной ошибки шага линейку поворачивают от-
носительно центральной оси 12 и закрепляют болтами 8.
Коррекционную линейку устанавливают на величину поворо-
та при помощи набора мерных плиток, который помещают меж-
ду контрольными валиками 7 и 9. Валик 7 жестко закреплен на
Рис. 122. Механизм коррекции накопленной и местных ошибок шага
резьбы
столе станка, а валик 9 перемещается вместе с коррекционной
линейкой.
Величина коррекции передается на ходовую пару через вра-
щающийся ролик 13, укрепленный в пальце 14 рычага 5.
Ролик 13 всегда прижат к планке 11 с определенным усили-
ем от пружины. Это усилие передает стержень 16 через сфери-
ческий штифт 6.
При износе сменных планок 11 палец 14 можно перемещать
на необходимую величину. При помощи двух винтов 15 палец
надежно закрепляют. Смазка на ходовую гайку поступает через
штуцер 2.
271
Величина поворота коррекционной линейки для изменения
накопленной ошибки шага указана в таблице, укрепленной на
передней стенке стола. Эта величина выведена из соотношения
длины рычага 5 (от оси ходового винта до оси пальца 14) и ша-
га ходового винта 4.
Соотношение перемещения рычага 5 по линейке к корректи-
руемой ошибке шага можно подсчитать математически.
На рассматриваемой модели станка вылет рычага /=280 мм,
а шаг ходового винта S = 6,35 мм. Следовательно, перемещая ры-
чаг на 1 мм по отношению оси ходового винта, гайка 3 повер-
нется на угол X:
tgx = -- = 12'= 0,2°.
5 280
При повороте на 360° гайка переместится в осевом направ-
лении на величину шага S = 6,35 мм, а при повороте на 0,2° — на
величину шага а.
Составив уравнение, определим величину а.
6,35 мм — 360°;
а мм — 0,2°
а = 0,2-6,35 = 0 0035 мм^
360
Следовательно, при перемещении рычага 5 на 1 мм на опре-
деленной длине планки 11 величина шага изменится на 0,0035 мм
на этой же длине шлифуемой детали.
Если на станке установлен ходовой винт с левой резьбой, то
при повороте коррекционной линейки по часовой стрелке, соот-
ветственно перемещению рычага 5 вниз, шлифуемый шаг умень-
шается. При повороте коррекционной линейки против часовой
стрелки, соответственно перемещению рычага 5 вверх, шлифуе-
мый шаг увеличивается.
Поворотом коррекционной линейки относительно централь-
ной оси 12 можно изменить накопленную ошибку шага на всей
длине шлифуемой детали (/= 1900 мм) на 0,19 мм.
Большую величину коррекции можно осуществить, применяя
дополнительный набор зубчатых колес.
Набор подсчитывают по формуле
д-в-д-М _ г
1 Б-Г-Е-3 ш ’
4-5
где 1Ш — передаточное отношение гитары шага 1Ш = —
для набора гитары при шлифовании метрической
резьбы;
272
i' — передаточное отношение дополнительной гитары (из
расчета коррекции шага на длине 25 мм).
25±Д
1' = 25 ’
где А — величина коррекции шага на длине 25 мм.
Кинематика станка МВ20 (рис. 123) аналогична ки-
нематике станка 5822, но значительно упрощена.
От электродвигателя постоянного тока 9 мощностью 0,45 кет
и с номинальным числом оборотов 1500 об)мин движение пере-
дается через клиноременную передачу 10, червячную пару 12,
блок зубчатых колес И и компенсатор зазоров в цепи шпин-
дель— ходовой винт 7 на шпиндель 8 передней бабки. Обороты
электродвигателя 9 регулируются бесступенчато на рабочем
ходу от 12 об/мин до 1800 об1мин. На ускоренном ходу электро-
двигатель допускает число оборотов мНаиб = 3200 об/мин.
От блока зубчатых колес 11 движение одновременно пере-
дается через пару зубчатых колес 2 = 60 или зубчатые колеса
z=96 и z = 24 на выходной валик 6. Та или другая пара зубча-
тых колес включается однозубой муфтой 2. На ходовой винт 3
движение поступает от выходного валика 6 через набор смен-
ных зубчатых колес гитары шага 4.
При шлифовании на станке резьбы со специальным шагом в
кинематику включается одновременно набор зубчатых колес ги-
тары коррекции шага 5.
Смазка опор шпинделя передней бабки осуществляется от
работы эксцентрикового насоса 1.
Вращательное движение ходового винта преобразуется ходо-
вой гайкой 35 в поступательное перемещение стола с изделием.
Ходовая гайка установлена в корпусе 37 на специальных шари-
коподшипниках 36. Корпус жестко связан с механизмом попада-
ния в нитку 39, который перемещается независимо от движе-
ния стола вращением лимба 38. Осевые зазоры в механизме вы-
браны натяжением пружин 40.
Рычаг ходовой гайки 35, копируя кривую коррекционной ли-
нейки 34, передает дополнительное перемещение ходовой гай-
ке 35.
Шпиндель шлифовальной бабки 22 приводится во вращение
через клиноременную передачу от электродвигателя переменно-
го тока 23 мощностью 4,5 кет с числом оборотов 1440 об!мин.
Поперечное перемещение шлифовальной бабки 24 осущест-
вляется вращением маховика поперечной подачи 31. Движение
передается через пару зубчатых колес 2=24 и 2=72 на ходовую
гайку 33, которая перемещает в осевом направлении невращаю-
щийся ходовой винт поперечной подачи 27.
Рукояткой 32 механизма быстрого отвода шлифовальной
бабки через пару зубчатых колес 30 и гильзу 29, опирающуюся
273
25
Схема автоматического правящего
устройства
22
9 10
Алмазы
6
2-50
6
27
t_=J_
лев.
19
96x2
36X3
1x8
HI прав.
20x2
наТ
речной повачи
Рис. 123. Кинематика станка МВ20
20x2
t-3
J7 Храповое
_________ ,зм~~колесо
60x1 / ТСоррекиионная линеИка
Сферические
шарниры
26
сектор
Z-2J_j
сектор
luma-J]
pa I-
2^35
\z-53
2-71
К-1
Злекгпродвига-
gb АОЛ011-0
\05 квт
'=139Оо6/мин
2-1 правый
2=05
2=30
'Микропе-
ре ключа-
тель
Кулиса
на жесткий рычаг 28, осуществляется быстрый подвод и отвод
шлифовального круга из профиля шлифуемой резьбы.
Выборка люфтов в механизме поперечной подачи осущест-
вляется натяжением пружин 25 с регулируемым усилием Р=
= 30—60 кГ.
Правят профиль шлифовального круга универсальным пра-
вильным прибором, который закрепляют на салазки правящего
устройства 19.
Салазки правящего устройства 19 получают движение от
ходового винта 18 косозубых зубчатых колес г=19 и z = 25, ко-
Рис. 124. Правильный прибор для правки радиусного про-
филя
юрые приводятся во вращение от руки рукояткой 17 и храпово-
го колеса 16 или автоматически от электродвигателя 13 зубча-
тых колес z = 18 и z = 50, червячную пару 14, зубчатую переда-
чу 15 и зубчатые колеса z = 22 и z = 36.
Перемещение на компенсацию после правки шлифовального
круга шлифовальная бабка получает от вращения гайки 21, по-
лучающей движение от зубчатых колес 20.
При шлифовании на станке резьбы с радиусным профилем
шлифовальный круг правят правильным прибором, показанным
на рис. 124.
Помимо специального назначения, этот правильный
прибор можно использовать как универсальный при правке
вручную углов профиля от 0° до 90°, устанавливая угол по шка-
ле 13.
Ползушку правильного прибора 15 перемещают по на-
правляющим винтом подачи с помощью маховика 16. Пра-
275
вильная головка 9 поворачивается на опоре до регулируемого упора
12.
Правка круга по периферии осуществляется в момент фиксации
упора 4 правильной головки 9 о выдвинутый упор 3.
При правке профиля шлифовального круга крепежный винт 7
вывертывают. Это позволяет повертываться державке 10 правильной
головки 9 с алмазным инструментом при помощи рукоятки 8. Корпус 9
с алмазным инструментом может перемещаться по своим
направляющим в сторону круга и от него. Точное перемещение
алмазного инструмента осуществляется вращением лимба б.
При правке радиусного профиля на шлифовальном круге оба
упора 12 устанавливаются на 0°.
Алмазный инструмент устанавливают при определенном вылете
его от оси с помощью шаблона 11 строго по центру шлифовального
круга. При этом крепежный винт 7 вводят до упора в свое гнездо.
Подводя алмазный инструмент при помощи маховика 16 к кругу и
поворачивая правильную головку 9 на своей опоре до упоров 12,
заправляют необходимый радиус на абразивном круге.
Если величина двойного радиуса (2г) меньше толщины круга, то
при повороте правильной головки 9 до упора 12 по оставшемуся
участку абразива проводят алмаз дополнительным поворотом головки
10 на своей оси. При этом шпиндель опоры открепляют поворотом
эксцентрикового зажима 5.
Правильным прибором можно править профиль шлифовального
круга в осевой плоскости при установке люльки 2 на 0° и в
нормальном сечении при установке люльки 2 на соответствующий
угол подъема резьбы по градуированной шкале 1. Крепление осу-
ществляют винтом 14.
Задняя бабка 26 (см. рис. 123) аналогична конструкции задней
бабки станка 5822.
Однако учитывая возможность обработки на станке более тяжелых
деталей, осевое перемещение пиноли удерживается более жесткой
пружиной.
Конструкция большинства узлов ставка МВ20 аналогична узлам
станка 5822 и методы устранения неполадок работы их однотипны.
Однако ввиду того что на станке обрабатывают детали большой
длины, особые требования предъявляют к постоянству температурных
условий помещения и к смазочно-охлаждающей жидкости.
Отклонение постоянства температуры помещения, где находится
станок, допускается в пределах 20° С ±0,5°. Постоянство температуры
поддерживают автоматически регулируемой установкой для
кондиционирования воздуха.
Для качественной обработки резьбы длинных ходовых вин-
276
тов необходим абразивный инструмент с хорошими режущими
свойствами, обеспечивающий минимальное удлинение детали от
нагрева в процессе шлифования (не более 0,005—0,015 мм).
Перед началом окончательной обработки резьбы нужно «об-
катать» механизмы станка без нагрузки в течение 20—30 мин.
§ 5. СТАНКИ для ШЛИФОВАНИЯ точных
ЧЕРВЯКОВ И ФРЕЗ
Станок МВ16. Из станков, предназначенных для обработки
профиля резьбы червяков, особый интерес представляют станки
МВ 16 (рис. 125 и 126*), выпущенные Московским заводом коор-
Рис. 125. Внешний вид станка МВ16
динатно-расточных станков. Эти станки предназначены для
окончательного шлифования по профилю высокоточных одноза-
ходных червяков от m3 мм до т16 мм. Для обеспечения посто-
янства точности шага обрабатываемых червяков в кинематиче-
скую цепь станка внесены изменения по сравнению с ранее рас-
сматриваемыми станками, а именно: часть ее — изделие — ходо-
вой винт—сделана наиболее короткой.
Привод изделия на станке МВ 16 начинается от ходового
пинта, а не от изделия, как было па станках ММ582, 5822 и
МВ20. Это объясняется тем, что шаг резьбы большинства обра-
батываемых деталей по отношению к шагу ходового винта яв-
ляется большим и поэтому передаточное отношение сменных зуб-
* На рис. 125 и 126 дана общая нумерация позиций.
277
чаты.х колес будет лучшим, когда шаг шлифуемой резьбы будет
больше шага ходового винта, как видно из примера.
I'
^иза. __ ; wlG
pi — Pt
^ХОД. В
= ifi,
где i' — передаточное отношение сменных зубчатых колес;
i\ — передаточное отношение передней бабки;
5ход. в — шаг ходового винта;
Зизд — шаг изделия.
Рис. 126. Вид станка МВ 16 сбоку
Усилие в передаче кинематической цепи — ходовой винт —
изделие — будет уменьшаться пропорционально с увеличением
шлифуемого шага резьбы, что повышает точность шлифования
резьбы с большим шагом и стабильность получения этой точно-
сти.
Для уменьшения ошибки в передаче сменных зубчатых колес,
а также учитывая, что шаг шлифуемых деталей всегда кратен
278
модулю, ходовой винт установлен на станке с шагом резьбы, равным
S = 2 т = 6,28318 мм.
Основные детали и узлы станка (рис. 125 и 126) —станина 1, стол
7передняя бабка 2, задняя бабка 6, шлифовальная бабка 4 —
изготовлены с повышенным запасом прочности.
Вращение изделие получает от электродвигателя постоянного
тока 10, обеспечивающего бесступенчатое регулирование оборотов
шлицевого валика 13 в пределах от 1 до 50 об/мин, установленного
соосно с ходовым винтом. От электродвигателя 10 вращение
шлицевому валу 13 передается через шлицевой вал 11.
Шпиндель шлифовальной бабки приводится во вращение от
электродвигателя 8, укрепленного на ней через специальные
амортизаторы. Шлифовальная бабка после установа на угол подъема
закрепляется на салазках при помощи специального устройства с
гидропластом поворотом рукояток 9.
Правильный прибор 3 установлен на шлифовальной бабке сверху
под углом 90° к осевой плоскости контакта шлифовального круга с
изделием и обеспечивает правку профиля шлифовального круга как в
осевом, так и в нормальном сечении.
Осевое усилие шпинделя шлифовальной бабки воспринимает
подпятник 5.
Быстрый подвод и отвод шлифовального круга на величину 20 мм
осуществляется редуктором 12. Перемещение шлифовальной бабки по
направляющим производится маховиком 75 механизма поперечной
подачи. Тонкая подача шлифовальной бабки и все управление
работой ставка, включая полуавтоматический цикл, сосредоточены «а
пульте 14.
Для обеспечения точности шага на станке имеется коррек-
ционная линейка 18.
Ввод шлифовального круга в нитку резьбы, а также осевое
перемещение стола осуществляют маховиком 17. Закрепление
механизма попадания в нитку после его перемещения производится
рукояткой 16.
Техническая характеристика станка МВ16
Диаметр шлифуемого червяка, мм:
наименьший................................... 90
наибольший............................... 250
Наибольший угол подъема резьбы, град.......... 12
Наибольшее расстояние между центрами, мм .... 1000
Диаметр шлифовального круга, мм:
наибольший.................................. 500
наименьший............................... 450
Число оборотов шлифовального круга в минуту . . 1350
Число оборотов ходового винта (регулируется бессту-
пепчато) в минуту:
наименьшее.................................... 1
наибольшее.................................... 50
Величина шлифуемых шагов в модулях..............3—16
Наибольшая длина шлифуемой резьбы, мм.............. 400
279
Резьбовая часть червяка располагается на любом участке по длине
его, поэтому конструкцией станка предусмотрено дополнительное
перемещение в осевом направлении стола с деталью и ходовой парой
на 450 мм.
Передняя бабка станка изготовлена с невращающимся шпинделем.
Движение детали передается от поводковой планшайбы. Биение
поводкового пальца планшайбы относительно неподвижного
опорного центра допускается в пределах 0,006—0,008 мм (в отличие
от допустимого биения вращающегося опорного центра в
конструкциях других станков в пределах 0,001—0,002 мм).
С увеличением шага шлифуемой резьбы биение 0,006— 0,008 мм
поводкового пальца будет уже влиять на увеличение периодической
ошибки шага (биение поводка — это результат изменения угловой
скорости вращения детали в пределах одного оборота).
Пиноль 1 задней бабки станка, (рис. 127) перемещается в корпусе
2 ходовым винтом 3. Причем, ходовая гайка 5 удерживается пружиной
4, которая обеспечивает регулирование усилия поджима шлифуемой
детали. Эта же пружина осуществляет перемещение тиноли при
удлинении детали в процессе шлифования.
Кинематическая схема станка модели МВ16 показана на рис. 128.
Передача движения — ходовой винт — изделие — осуществляется
от электродвигателя постоянного тока 52 типа МИ-41Т мощностью N
= 1,1 кет и с числом оборотов п = 57-М500 и 3000 об/мин через
клиноременную передачу со шкивами 53 и 51 шлицевому валу 54. От
шлицевого вала 54 через червячную пару 70 движение передается на
шлицевый вал 69. Этот шлицевый вал соединен муфтой 66 с ходовым
винтом 14, который при помощи ходовой гайки 13, закрепленной на
столе, перемещает стол станка по направляющим станины.
Осевое перемещение стола ограничивается упорами 62 и 57,
которые, нажимая на концевые выключатели 61, отключают
электродвигатель 52 или реверсируют вращение его.
От ходового винта движение передается через постоянную пару
зубчатых колес 15 и 16 и гитару шага 17 промежуточному валику 18 и
через косозубую пару зубчатых колес 20 и 21 на поводковую
планшайбу 22 передней бабки 19. Опорный центр 23 шпинделя
передней бабки не вращается.
Накопленное и местные отклонения шага корректируются до-
полнительным разворотом ходовой гайки 13 в специальных под-
шипниках. Дополнительное перемещение гайки осуществляется в
случае разворота под определенным углом коррекционной линейки 63
и копировании кривой поверхности линейки наконечником 65,
который соединен с ходовой гайкой креплением лимба 64.
280
281
Рис. 127. Задняя бабка станка МВ 16
82
Гитара
шага
Вращение шпинделя 24 шлифовальной бабки производится от
электродвигателя переменного тока 29 типа А042-4 мощностью N = 2,8
кет и с числом оборотов п=1420 об/мин и от шкива 28 через
клиноременную передачу и разгруженный шкив 27.
Со стороны шлифовального «руга шпиндель 24 опирается на
подпятник скольжения 46. С противоположной стороны на шпиндель
воздействует пружина с определенным усилием через упорный
подшипник 25 и шарик 26. Это усилие регулируется перемещением
винта подпятника 46.
Перемещение шлифовальной бабки 30 осуществляется вращением
маховика 55 механизма поперечной подачи. Это вращение передается
ходовому винту 37 через зубчатые колеса 49, 48 и 45.
Винт 37 перемещает ходовую гайку 44, жестко укрепленную на
шлифовальной бабке 30. Зазоры в соединении ходового винта и гайки
ликвидируются натяжением пружины 41, которое постоянно по
величине на любом участке перемещения шлифовальной бабки.
Постоянство усилия сохраняется наличием ходового винта 39,
которому сообщается перемещение через пару зубчатых колес 43 и 42,
аналогичное перемещению ходового винта 37. Эти винты
расположены параллельно друг к другу.
Быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки на величину 20 мм
осуществляется поворотом кулака 31, который через шток 36
перемещает в осевом направлении ходовой винт 37, ас ним и
шлифовальную бабку 30.
Вращение кулаку 31 передается от электродвигателя 38 типа
ДПТ22/2 мощностью N—0,5 кет и с числом оборотов п = 1410 об/мин
через червячную пару 34. Ограничивает поворот кулака 31 сухарь 33,
закрепленный в пазу червячного колеса. Этот сухарь, нажимая на
конечные выключатели 32 или 35, останавливает вращение
электродвигателя 38.
Тонкое перемещение шлифовальной бабки осуществляется
поворотом лимба 47, которым сообщается перемещение зубчатому
колесу 49 при помощи червяка 59 и червячного колеса 50.
Механизм поперечной подачи закрепляется от ненужного пе-
ремещения поворотом рукоятки 56 по часовой стрелке.
Задняя бабка 60 станка выполнена с большим запасом прочности.
Пиноль 58 перемещается от вращения маховичка.
Стол станка вместе с ходовой парой и ползуном можно до-
полнительно переместить вручную на 450 мм.
Грубое перемещение ползуна 12 ходовой гайки 13 осуществляется
маховиком 7 через зубчатые колеса 5, 4, косозубые колеса 3 и 2 и
червяком 1 по рейке. Причем маховик 7 соединен напрямую с
зубчатым колесом 5 зажимом грибка 9 рукояткой 8.
При тонком перемещении ползуна открепляют грибок 9 и маховик
7 перемещает зубчатое колесо 5 и последующую цепь, вра-
283
щая коромысло 11 планетарной передачи при помощи сателлитов 6
и 10. Тонкое перемещение ползуна необходимо при окончательном
попадании в нитку, а также при осевой подаче.
В обоих случаях перемещения ползуна зажим его сухарями 67
должен быть отпущен при помощи поворота рукоятки 68.
Правильный прибор (рис. 129) обеспечивает правку углов
профиля а от 15 до 45°. Величина перемещения алмазного ин-
струмента на длину 38 мм обеспечивает правку шлифовального
круга для шлифования профиля червяков до т = 16 мм.
Установка на необходимый угол правки производится пово-
ротом нижнего корпуса 1 и верхнего корпуса 4 по градуированным
шкалам 2.
Поворачивая грибок 3 на соответствующую риску, можно по-
лучить три скорости перемещения алмазного инструмента.
Выдвигая грибок 5, можно осуществить перемещение ползу-
шек 8 и 11 вручную. Это облегчает установку алмазного инстру-
мента при наладке правильного прибора.
Подналадка правильной установки корпусов 1 и 4 на нужный
угол производится тонким перемещением гаек 13 и 16 при помощи
винтов 12 и 75. Винты крепления корпусов 6; 14 и 7; 17 при этом
должны быть соответственно отпущены.
Для правки профиля шлифовального круга в нормальном се-
чении люльку 10 правильного прибора поворачивают на угол
подъема резьбы. Перемещение люльки контролируют по шкале 9.
Подача на глубину правки осуществляется как вручную, так и
автоматически.
Основное внимание при наладке станка необходимо уделить
тщательной установке сменных зубчатых колес и обеспечению
соосности вращения поводковой планшайбы по отношению к оси
опорных центров.
Допустимое биение поводковой планшайбы по отношению к
опорному центру или к цилиндрической оправке (проверку осу-
ществляют в месте крепления поводкого хомутика) не должно
превышать 0,005—0,006 мм.
При повышенном биении необходимо проверить правильность
прилегания плоскостей основания передней бабки к столу и при
необходимости перешабрить их с целью достижения минималь-
ного биения поводковой планшайбы по отношению к цилиндриче-
ской оправке.
На неточность шлифуемого шага резьбы значительное влияние
оказывает несоосность приводного шлицевого валика с червячным
редуктором, а также несоосность шипа ходового винта с пазом
поводковой втулки.
Особое внимание следует обращать на правильный подбор
абразивных кругов при шлифовании резьбы с крупным шагом.
284
10-1673
Рис. 129. Правильный прибор станка МВ 16
При окончательном шлифовании резьбы с шагом до модуля
ш = 6 мм рекомендуется вести обработку профиля по двум сто-
ронам его одновременно.
При шлифовании профиля резьбы с шагом свыше модуля
М-6 необходимо вести обработку каждой стороны профиля от-
дельно.
Для обеспечения лучших условий шлифования рекомендуется
шлифовать только левую сторону профиля. Для шлифования
правой стороны червяк необходимо перекантовать на опорных
центрах.
Рис. 130. Общий вид станка для шлифования червячных фрез МВ 15
При соблюдении этого условия осевое усилие на шпиндель
шлифовального круга в процессе обработки будет всегда на-
правлено на жесткий подпятник 46 (см. рис. 128).
Станок МВ 16 может быть оборудован специальными само-
пишущими приборами для контроля качества прошлифованной
поверхности профиля резьбы, а также для контроля периодиче-
ской и накопленной ошибок шага.
Станок МВ15. На базе станка МВ16 на Московском заводе
координатно-расточных станков создан станок МВ 15 для шли-
фования особо точных однозаходных и многозаходных червяч-
ных фрез.
Этот станок (рис. 130) имеет следующие основные узлы.
Чугунная станина 1 коробчатой формы несет на себе все
основные узлы. Сетчатые фильтры 2 очищают смазочно-охлаж-
286
дающую жидкость. Упор 3 осуществляет работу механизма де-
ления 4 передней бабки 5. Местное освещение 6 установлено на
шлифовальной бабке. Правильный прибор 7 осуществляет прав-
ку шлифовального круга, который установлен на поворотной
части шлифовальной головки 9. Шпиндель шлифовального круга
Рнс. 131. Кинематическая схема станка ЛАВ15
приводится во вращение электродвигателем 8. Задняя бабка 10
перемещается по направляющим стола 15. Управление станка
сосредоточено на пульте И. Шлифовальная бабка перемещается
штурвалом 12. Штурвалом 13 перемещают в осевом направле-
нии стол станка. Коррекционной линейкой 14 изменяют величи-
ну шага.
На рис. 131 показана кинематическая схема станка. Кине-
матическая цепь привода изделия и быстрого подвода шлифо-
10* 287
вальной бабки, а также механизма поперечной подачи аналогич-
на кинематической схеме станка МВ 16, поэтому будут рассмот-
рены только те участки кинематической цепи, которые являют-
ся оригинальными.
Механизм перемещения ползуна отличается от станка МВ 16
тем, что грубое перемещение осуществляют вращением рукоятки
1 через пару зубчатых колес 3 с числом зубьев z=20 и z=49;
косозубые колеса 7 с числом зубьев z=18 и 8 с числом зубьев
z=23 и червяк 6.
Тонкое перемещение ползуна при вводе шлифовального кру-
га в нитку резьбы осуществляют вращением маховичка 5 и чер-
вячной пары 4. При этом червячное колесо закрепляют с махо-
виком рукоятки 1 поворотом рукоятки 2.
Передача движения поводковой планшайбе 21 от ходового
винта 9 осуществляется через сменные зубчатые колеса 10 гита-
ры шага, постоянное зубчатое колесо 11, с которым закреплен
делительный диск 12, находящийся на одном валу 17 и от вала
17 через пару косозубых зубчатых колес с числом зубьев z=50
и z= 100.
Деление на число заходов осуществляется при нажатии упо-
ра 14 на калибр 13. В момент нажатия фиксатор 16, переме-
щаясь в кулисе 15, выходит из зацепления с делительным дис-
ком 12 и тем самым прекращает передачу движения на поводко-
вую планшайбу.
Стол с невращающейся деталью перемещается на величину
шага, в результате этого и осуществляется деление на заход-
ность.
Момент зацепления фиксатора 16 с нужным пазом делитель-
ного диска 12 зависит от линейного размера калибра 13.
Привод на механизм затылования осуществляется от проме-
жуточного вала 17 через зубчатые колеса (z=50, z = 25, z=40,
z=20, z=40; z = 20; z=70; z=35) ускорителя 18, передаточное
число которого i равно:
50-40-40-70 -с.
I = ---------= 16,
25-20-20-35
конические зубчатые колеса 19 с числом зубьев z=30; шлице-
вый валик 29; зубчатые колеса 30 с числом зубьев z=52; смен-
ные зубчатые колеса гитары затылования 32; зубчатые колеса
23 с числом зубьев z=24 и 24 с числом зубьев z=48 на кулак
затылования 22.
Кулак затылования осуществляет возвратно-поступательное
движение каретки затылования 31. Каретка перемещается на
направляющих качения.
Для шлифования фрез со спиральными стружечными канав-
ками на стайке предусмотрен механизм дифференциала. При-
288
Рис. 132. Смещение начала затылова-
ния при шлифовании многозаходных
фрез
вод дифференциала осуществляется от шлицевого валика 37
привода изделия через зубчатые колеса 39 и 38 с числом зубьев
г = 52; шлицевый валик 36; сменные зубчатые колеса гитары
дифференциала 35; червячные пары 34 и 25 на поводок 33 меха-
низма дифференциала.
Следовательно, если привод затылования связан с оборотами
детали, то дифференциал связан непосредственно со шлицевым
валом привода изделия.
Такое устройство кинематики станка позволяет при шлифова-
нии многозаходных фрез со спиральными стружечными канавка-
ми в момент деления на заходность при невращающейся дета-
ли осуществлять через зуб-
чатые колеса гитары диф-
ференциала добавочный по.
ворот кулаку затылования
на величину А (рис. 132),
где <р — угол спирали стру-
жечной канавки, А — вели-
чина дополнительного пере-
мещения при затыловании.
Такая независимая ра-
бота механизмов дифферен.
циала и затылования позволяет производить деление на заход-
ность при затыловании фрез с любым сочетанием числа заходов
к числу спиральных стружечных канавок.
Это построение кинематической схемы выгодно отличается
от других конструкций механизмов затылования, у которых обя-
зательным является наличие кратности числа заходов к числу
стружечных канавок.
При рабочем ходе стола с изделием вправо (в момент шлифо-
вания) гитара затылования набирается без паразитного колеса,
тогда как гитара дифференциала набирается с паразитным ко-
лесом.
При рабочем ходе стола влево в гитару затылования устанав-
ливается паразитное зубчатое колесо, а из набора зубчатых ко-
лес гитары дифференциала оно исключается.
Такой набор гитар пригоден при шлифовании фрез с правой
нарезкой.
При шлифовании фрез с левой нарезкой (при рабочем ходе
стола влево) гитары затылования и дифференциала набираются
без паразитных зубчатых колес (режущая грань фрезы обраще-
на к рабочему).
При рабочем ходе стола вправо в наборы обеих гитар добав-
ляют по одному паразитному зубчатому колесу (режущая грань
фрезы обращена к кругу).
Вращение шпинделю гильзы 20 шлифовального круга пере-
дается через плоскоременную передачу 27 от электродвигателя
289
переменного тока 28 типа ДПТ22-2 мощностью N = 0,75 кет и с
числом оборотов п=2850 об!мин. Этот двигатель во избежание
передачи вибрации установлен на отдельной колонне 26. Число
оборотов шпинделя изменяют за счет сменных шкивов, устанав-
ливаемых на электродвигателе. Диаметры сменных шкивов 115,
75 и 60 мм. Диаметр шкива на шпинделе равен 45 мм.
Настройку гитар производят по формулам:
а) гитара шага
. _ Л В _ 8П
lt~~B ' Г ' 120 — ЧзД-«’
где /изд — осевой шаг изделия;
а — число заходов;
б) гитара затылования
Чат— ж и —
где z — число зубьев фрезы;
в) гитара дифференциала
• —A 45/7г
Чиф л • н — т ’
где z — число зубьев фрезы;
Т — шаг спирали стружечной канавки.
Неполадки станка МВ 15, уменьшающие точность изготовле-
ния деталей, и методы их устранения те же, что и у станка МВ 16.
При работе необходимо обеспечить легкое и плавное переме-
щение шлифовального суппорта затылования и тщательную при-
гонку кулачка затылования по посадочному конусу.
Гильза шлифовального шпинделя должна работать без виб-
рации и не давать надробленности по профилю резьбы.
Для обеспечения точности по среднему диаметру и для точ-
ного измерения периодической ошибки необходимо пересчиты-
вать шаг спирали стружечных канавок по действительному пе-
редаточному отношению сменных зубчатых колес, передающих
движение в наборе гитары дифференциала.
Пример. Для затыловгния фрезы с числом зубьев z=8 на гитаре диф-
ференциала установлен набор зубчатых колес
К-М 57-70
Л-Н 66-46 '
По формуле настройки гитары дифференциала должны иметь тожде-
ство:
57-70 45-Tt-z
66-46 Т
откуда
66-46-45л-г 66-46-45-3.14-8
Т =------------—-----------------= 861,7; принимаем 7=86 2.ил.
57-70 ™
57-70
290
Величина шага спирали стружечной канавки по чертенку Тчерт = 870 ММ.
При измерении периодической ошибки шага следует брать в расчет действительную
величину шага спирали, в данном случае 7=862 ММ.
Такой перерасчет передаточного отношения необходимо делать несмотря на то, что для
правильного затылования фрезы допускается в расчете набора зубчатых колес в гитаре
дифференциала отклонение величины шага впирали от теоретического в пределах 5%.
Станок модели МВ8. Этот станок (рис. 133) предназначен для
шлифования внутренней резьбы в серийном производстве и имеет
следующие основные узлы.
Рис. 133. Общий вид станка МВ8
На жесткой чугунной станине 1 покоится стол 3, передняя
бабка 6 и шлифовальная бабка 10. Лимбами 2 устанавливается
коррекционная линейка для изменения величины шага. Поворотом
лимба 4 регулируют люфт кинематической цепи привода изделия.
Поворотом лимба 16 механизма попадания в нитку резьбы
осуществляют дополнительное перемещение стола для ввода
шлифовального круга в профиль резьбы.
Лимбом 5 перемещают переднюю бабку относительно стола,
чем устраняют нецилиндричность по среднему диаметру резьбы.
Рукояткой 7 расцепляют кинематическую цепь, после чего
производят деление на заходность. Рукоятка 8 служит для вклю-
чения механизма ускоренного перемещения стола.
Правильный прибор 9 закреплен на шлифовальной бабке
станка.
Поворотная часть 11 шлифовальной бабки имеет наибольший
угол наклона до 6°. В поворотной части закреплена гильза
291
со шлифовальным кругом. Шлифовальная бабка 10 имеет быст-
рый подвод (до жесткого упора) и отвод.
Перемещают шлифовальную бабку на глубину резания ма-
ховиком 12 механизма поперечной подачи.
Все управление станком сосредоточено на пульте 13.
Реверсируют ход стола автоматически упорами 15 или вруч-
ную рукояткой 14.
Техническая характеристика станка
Диаметры шлифуемой резьбы, мм:
наименьший..................................... 40
наибольший................................... 320
Шаг шлифуемой резьбы, мм:
наименьший...................................... 1
наибольший.................................... 24
Шаг шлифуемой резьбы, в нитках/1":
наименьший..................................... 24
наибольший..................................... 3
Наибольший угол поворота шлифовального круга, град 6
Ход стола, мм.................................... 500
Число оборотов шпинделя в минуту:
наименьшее...................................... 0,5
наибольшее................................... 22,4
Наибольшая конусность шлифуемой резьбы............ 1/4
Гильзы шлифовального круга сменные и в зависимости от
диаметра круга обеспечивают число оборотов от 6000 до
15000 об/мин, обеспечивая скорость резания о = 35 м/сек.
Кинематическая схема станка показана на рис. 134.
.Движение на изделие — ходовой винт передается от элек-
тродвигателя переменного тока 14 типа АО31-4/2 мощностью
Л/ = 0,45/0,6 кет и с числом оборотов п= 1420/2840 об/мин через
червячную передачу 16 и зубчатое колесо 29 к зубчатому колесу
28 и через косозубую пару 5, сменные зубчатые колеса гитары
скоростей 6, червячную передачу 7 на промежуточный вал 17.
От этого вала передача движения разветвляется: обороты на
шпиндель изделия 23 передаются через зубчатые колеса 18, 19 и
кулачковую муфту 20, которую выводят из зацепления с зубча-
тым колесом 19 рукояткой 21-, движение на ходовой винт 4 пе-
редается от промежуточного валика 17 через сменные зубчатые
колеса гитары шага 15 и промежуточные зубчатые колеса 2=1,
2=2 и 2=3.
Ускоренные обороты шпинделю изделия и ходовому винту
сообщаются от электродвигателя 14, червячной передачи 16, зуб-
чатых колес 29, 28, 27, 24. Зубчатое колесо включают в кинема-
тическую цепь при помощи кулачковой муфты 22. От зубчато-
го колеса 24 движение передается зубчатым колесом 25 на про-
межуточный вал 17, минуя червячную передачу 7 и гитару ско-
292
Рис. 134. Кинематическая схема станка МВ8
ростей 6. От промежуточного вала 17 движение передается на ходовой
винт и шпиндель изделия аналогично предыдущему.
Шпиндель 23 изделия покоится в опорах скольжения. Осевой зазор
выбирается натягом пружин 26.
Попадание в нитку резьбы осуществляют дополнительным
перемещением стола, вращая лимб 3 червячной пары ходовой гайки 2,
укрепленной в опоре скольжения 1.
Выбор люфтов в кинематической цепи изделие—ходовой винт
осуществляют за счет создания осевого зазора подпятнику ходового
винта 4. Этот зазор осуществляют перемещением подвижной опоры 13
подпятника ходового винта. Перемещают подвижную опору от
вращения лимба 11, косозубой пары зубчатых колес 12 и зубчатых
колес z = 4; z = 5.
Изменяют шаг, поворачивая коррекционную линейку 9 лимбами 8.
По этой линейке скользит палец корпуса неподвижной опоры 10
подпятника ходового винта.
Поперечное перемещение шлифовальной бабки 55 на глубину
резания производится вращением маховика 30 механизма поперечной
подачи. Тонкую подачу осуществляют вращением валика 33 зубчатого
колеса 32.
При шлифовании цилиндрической резьбы ходовой винт 36
механизма поперечной подачи закрепляют от свободного осевого
перемещения винтом 31. Перемещение шлифовальной бабке сообщают
через ходовую гайку 37.
При шлифовании конусной резьбы устанавливают на стол станка
жесткий копир 34. Перемещаясь по этому копиру, рычаг 35 сообщает
дополнительное перемещение шлифовальной бабке 55. При этом винт
31 должен быть отвернут, что обеспечит свободное осевое
перемещение ходовой паре механизма поперечной подачи. Выбор
люфта в механизме поперечной подачи осуществляют натяжением
постоянного груза 59.
Быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки производят от
вращения электродвигателя переменного тока 50 пары зубчатых колес
51. Дальнейшая передача движения на рейку 49 осуществляется через
фрикционную муфту 52, червячную пару 53 и зубчатое колесо 54.
Шпиндель шлифовальной гильзы 38 получает вращение через
гибкую связь 58, контрпривод 57, плоскоременную передачу 56 от вала
45 и электродвигателя переменного тока 43 типа АО 41/4/2
мощностью N=l,3/17 кет и с числом оборотов п= 1420/2840 об /мин,
через муфту 44.
Пониженное число оборотов при правке шлифовального круга
сообщает промежуточному валу 45 электродвигатель переменного
тока 46 мощностью N=0,25 кет с числом оборотов п— 1430 об/мин через
муфту 47 и червячную пару 48.
Правильный прибор при правке подводится к шлифовальному
кругу поворотом корпуса 41 до упора 42. Осевое перемеще-
294
ние головки 39 правильного прибора осуществляется поворотом
лимба 40 на необходимую величину. При этом поворачивается
на определенное число зубьев храповое колесо.
Изменение чисел оборотов шпинделя осуществляют установ-
кой сменных зубчатых колес на гитаре скоростей 6 по формуле
Л-К ___ nog]MUH
Н-Е 3,36 ’
где Л, К, Н, Е — сменные зубчатые колеса;
Поб/мш —число оборотов изделия в минуту.
Настраивают гитару шага 15 при шлифовании метрической
резьбы по формуле
А-С _ Т-%
В-D ~ 2-127’
где А, В, С, D — сменные зубчатые колеса;
Т — нарезаемый шаг резьбы.
При шлифовании дюймовой резьбы число зубьев сменных ко-
лес подсчитывают по формуле
А-С _ 25
В-D ~ н/1" ’
где н/1" — шаг нарезанной резьбы в нитках на 1".
Для обеспечения нормальной работы гильз шлифовальной
бабки необходимо регулярно смазывать их подшипники.
При шлифовании резьбы может получиться нецилиндричность
по среднему диаметру:
а) от осыпания шлифовального круга в процессе резания;
б) от несоосной установки передней бабки станка.
Для предотвращения этого необходимо подбирать абразив-
ный круг с правильной характеристикой и вести шлифование
резьбы при скорости резания круга о = 29—35 м!сек.
Соосность передней бабки ходу стола можно регулировать
резьбовыми упорами, расположенными на столе станка.
Для правильной правки круга алмазным инструментом необ-
ходимо совместить ось шлифовального круга и алмаза. Допу-
скаемое отклонение ±0,1 мм.
Проверка точности резьбошлифовальных станков. Резьбо-
шлифовальные станки проверяют как на заводе-изготовителе,
так и после капитального и среднего ремонта по нормам точно-
сти, предусмотренным ГОСТ 8716—58 «Станки резьбошлифо-
вальпые». ГОСТом предусмотрены статические проверки и ис-
пытания в работе.
Нормы точности по ГОСТ 8716—58 основных узлов станка
проверяют по проверочным картам. Если при проверке приме-
няют горизонтально расположенные консольные оправки, длина
консоли не должна превышать 150 мм (при длине цилиндриче-
295
ской части оправки 40 мм и менее) и 300 мм (при длине цилин-
дрической части оправки более 40 мм).
Кроме норм точности, предусмотренных ГОСТом, заводы-
изготовители станков разрабатывают для каждого станка тех-
нические условия, которые являются дополнением ГОСТа. В них
предусматриваются дополнительные требования к станку и оп-
ределяются нормальные условия работы станка. Некоторые из
этих условий указываются в руководствах, прикладываемых к
станку, например требования к фундаменту для станка (рис.
i35), температурные условия для работы станка и др.
Лабораторные работы
Подобрать сменные зубчатые колеса гитары шага, затыло-
вания и дифференциала по формулам настройки и кинематики
станка 5822.
Настройка гитары шага
Формула для подсчета передаточного отношения гитары ша-
га при шлифовании метрической резьбы:
t ______; 6-SH__6-SH 6-5-Sh
-гит. шага — ~ ~ J_ ~25,4 — 25,4 ~ 127 — 127 '
6 2 ’4 6 5
где ггит. Шага — передаточное отношение гитары шага;
S(I— шаг шлифуемой резьбы, мм\
Sx — шаг ходового винта;
i—передаточное число передней бабки = 1.
Эта формула применима при установке рукоятки 4 (см.
рис. 99) в положение 1:1.
При установке рукоятки 4 (см. рис. 99) в положение 4 й I
формула передаточного отношения гитары шага примет вид:
________ • 6-5SH _3-5-SH
^ит,шага-Ъ4.127 “ 2.127 '
Пример 1. Необходима прошлифовать резьбу с шагом S=3 мм.
_ . 6-5S„ 30-3 30-96 96-30
ггит. шага — Ч 127 “ 127 ~ 127-32 = 32-127’
При подсчете набора необходимо помнить, что:
1. Все зубчатые колеса в числителе являются ведущими, а
в знаменателе ведомыми.
2. Для плавности работы сменных зубчатых колес гитары
шага нельзя допускать промежуточные передачи с отношением
z>3.
3. На шейке ходового винта должно быть установлено зуб-
296
чатое колесо наибольшего диаметра для обеспечения плавности
оборотов ходового винта.
4. Если в наборе сменных зубчатых колес отсутствует коле-
со с необходимым числом зубьев, то числитель и знаменатель
дроби можно увеличить или уменьшить в одинаковое число раз,
а также числитель и знаменатель можно разложить на простые
множители, из которых подсчитывают зубчатые колеса с новым
числом зубьев.
Например:
• — 96'30
32-127 ‘
В наборе нет зубчатого колеса с числом z=96. Раскладыва-
ем 96 и 30 на простые множители
96 2 30 2 _ 72-40 . — 32-127 ’
48 2 15 3
24 12 2 2 5 1 5 80-36 1 — . где 32-127
6 2
3 3 1 — i' — i".
1
Настройка гитары затылования
Передаточное отношение гитары затылования
________________________________ Z
«гит. зат — “jT" >
где z— число зубьев (перьев) шлифуемого изделия.
Например: Sz = 1 оборот изделия (из рис. 103).
. _ 36-30 . . 20-35-26 _
1 Об. изд— 2.45 ' «™т-диф ' «гит. зат' 20-35-26 —
_ 36-30-1-20-35-26 .
~ 2-45-2-20-35-26 ’ZrIIT-3aT’
6 гит.зат. = 1 об. изд.
гит.зат.=
1 об. изд.
6
Z
6~
При числе зубьев затылуемой фрезы z = 9
_ z _ 9 _ 90
«гит. зат- 6 - 6 - 60 •
297
001 из
ООП"
Фундамента
Рис. 135. Фундамент к резьбошлифовальному станку высокой точности
Настройка гитары дифференциала
45 • г. • z
^ГИТ. Д||ф и ~ >
<* спир
где л = 3,14159;
г— число зубьев;
Т — шаг спирали стружечной канавки.
Подбирают зубчатые колеса по табл. 29.
Пример 2. Прошлифовать резьб}' 5=4 мм на метчике со спиральной
стружечной канавкой; шаг спирали 7=600 мм.
По табл. 29 находим
Пример 3. Определить число оборотов шпинделя шлифовального круга,
если число оборотов электродвигателя п=1440 об/мин; диаметр передающе-
го шкива, установленного на электродвигателе, 0 =148 мм; диаметр шкива,
установленного на шпинделе шлифовального круга, 0 =125 мм.
Число оборотов шпинделя будет равно
148
ЯШП — Яэл-дв 125 ""i’
где т) — коэффициент проскальзывания клиноременной передачи (1] = 0,95).
пшп = 1440--0,86 = 1440-1,184-0,95 = 1630 об/мин.
Пример 4. Определить скорость резания шлифовального круга, если чис-
ло оборотов шпинделя ишп = 1630 об/мин и наружный диаметр шлифовально-
го круга £> = 400 мм.
Например.
Скорость резания будет равна:
у n-D-n
кр 1000-60
3,14-400-1630 Q. ,
= 34 м/сек.
1000-60
Цену деления лимбов поперечной подачи шлифовальной бабки опреде-
ляем по кинематической схеме станка 5822.
24
1 об. лимба = 3 мм — = 180 делений лимба.
9 мм : 180 = 0,005 мм.
ГЛАВА IX
Шлифование конических,
многозаходных, ВНУТРЕННИХ
РЕЗЬБ И РЕЕК
§ 1. ШЛИФОВАНИЕ КОНИЧЕСКИХ РЕЗЬБ
Рис. 136. Теоретический профиль ко-
нической резьбы
Детали с конической резьбой нашли широкое применение в
машиностроительной промышленности, станкостроении, а также
и в нефтяной промышленности.
Конические резьбы с конусностью 1 : 50 ,и 1 : 16 в основном
применяют в станкостроении и
машиностроении в трубных
соединениях, где необходимо
получать герметичность без
применения специальных упло-
тняющих материалов, обычно
в таких соединениях, как мас-
лопроводы, где создается
давление жидкости до 25-ь 35
атм.
В нефтяной промышленно-
сти, кроме трубных соедине-
ний, конические резьбы приме-
няют в замковых устройствах
бурильных труб с конусностью
1 : 5 и 1 : 4.
Конические резьбы могут
нарезаться с биссектрисой угла профиля, перпендикулярной об-
разующей конуса, и с биссектрисой угла профиля, перпендику-
лярной оси конуса. В машиностроении почти исключительно при-
меняется второй вид конических резьб (рис. 136).
Под конусностью К подразумевают изменение диаметров ко-
нуса на длине I в двух поперечных сечениях.
300
Конусность К =
D — d,
—tg ?,
где <р — угол при вершине конуса;
D — больший диаметр конуса;
d—меньший диаметр конуса.
Величиной уклона называется изменение радиусов в двух по-
перечных сечениях на определенной длине резьбового участка.
Угол уклона конической резьбы
в градусах равен половине угла ко-
нуса при вершине его.
Размер среднего диаметра кони-
ческих резьб определяется как диа-
метр конуса, измеренный перпенди-
кулярно оси на данном расстоянии
от базорасстояний. Поверхность это-
го конуса должна проходить через
витки резьбы в таких точках, чтобы
ширина витка и ширина впадин бы-
ли равны (конус ABNL на рис.
136).
Б азорасстоянием называется
расстояние С между базой наруж-
ного конуса (торец или заплечик) и
базой (торцом) внутреннего конуса
(рис. 137).
Шаг определяется как спроекти-
Рис. 137. Понятие о базорас-
стоянии в коническом соедине-
нии
рованное на ось конуса расстояние между вершинами двух ря-
дом лежащих витков. Зависимость между шагом, измеренным по
оси 5 и шагом S'f измеренным по образующей (см. рис. 136),
определяется формулой
S'= S cos-у-,
9
где~— половина угла конуса, т. е, угол наклона.
Самой распространенной конической резьбой является резь-
ба Бриггс с конусностью — ('?-= 1°47'24") •
16 \ 2
Резьбу изготовляют с дюймовым шагом и углом профиля
60°. Биссектриса угла профиля перпендикулярна оси детали.
При угле профиля а = 60° и конусности 1/16 высота профиля
равна 0,86755.
Конические резьбы с конусностью —-чаще
всего применяют для обеспечения плавного захода у маточных
метчиков при нарезании резьбы заборного конуса.
301
1
1
и — слож-
4
Конические резьбы
с конусностью—
J 5
ны в изготовлении. Трудность заключается в получении точного
сочетания поперечного и продольного перемещения шлифоваль-
ного круга и детали, необходимого для образования этой конус-
ности. Точное сочетание этих перемещений обеспечивают не все
конструкции станков. Для изготовления этих резьб можно ре-
комендовать станки моделей 5821 и 5820.
Конические резьбы шлифуют только в одну сторону, обычно
на подъем копира, так как в случае шлифования резьбы в об-
ратную сторону затруднен выбор люфта, образующегося в ме-
ханизмах затылования и поперечной подачи.
Коническую поверхность резьбы при шлифовании на резьбо-
шлифовальных станках фирмы Эксцелло образуют путем сме-
щения стола на заданный угол поворотом верхней части стола,
на станках фирмы Линднер — поворотом плоской направляю-
щей стола на определенный угол, что создает возможность столу
станка осуществлять добавочное поперечное перемещение по
отношению к шлифовальному кругу, на станках моделей
ММ582 и 5810—'Применением регулируемых копиров и на стан-
ках моделей 5822, 5821, 5820 — применением жестких копиров.
На станках отечественного производства указанных моделей,
устанавливая регулируемые или сменные копиры на стол станка,
сообщают через механизм быстрого отвода добавочное переме-
щение шлифовальной бабке.
Получать коническую резьбу смещением задней бабки не ре-
комендуется. Допускается смещение опорного центра задней
бабки при шлифовании конической резьбы с конусностью не бо-
лее 1/50. Шлифование резьбы с большим углом конуса этим ме-
тодом нежелательно, так как смещение опорных центров (не-
соосность их) уменьшает точность изготовления резьбы.
При настройке станка на шлифование конической резьбы в
формулу подсчета угла наклона шлифовального круга подстав-
ляют величину среднего диаметра, расположенного в середине
резьбовой части детали.
Скорость вращения детали определяют из расчета наиболь-
шего диаметра резьбовой части детали. Метод шлифования ко-
нической резьбы применяют обычно глубинный как при шлифо-
вании резьбовых калибров, так и при шлифовании резьбы на
режущих инструментах и деталях.
Применяя глубинное шлифование резьбы, повышают точ-
ность по углу конусности. Кроме того, затылование профиля
резьбы у метчиков с конической резьбой производят обычно с
повышенной величиной спада 0,2—0,3 мм на перо по диаметру
резьбы.
Резьбу шлифуют до шага 5=1,5 мм по целому в две опера-
ции предварительная и окончательная. С шагом резьбы
302
S>1,5 мм резьбу нарезают предварительно перед термообработкой.
Для повышения производительности обработки резьбу шли-
фуют с применением нескольких поводковых хомутиков. Для
удобства попадания в нитку резьбы не на станке применяют спе-
циальное приспособление.
Резьбовые конические соединения в производственных усло-
виях контролируют проходными
или кольцо) с полным профилем
рис. 138).
Проверка резьбы этим ме-
тодом является комплексной.
Условием годности проверяемой
резьбы является совпадение
контрольного горца калибра с
торцом детали.
Для удобства определения
несовпадения торцовых повер-
хностей на контрольном торце
калибра делают ступеньку, со-
ответствующую величине до-
профиля
проверяют
резьбовыми калибрами (пробка
резьбы по ГОСТ 6485—53 (см.
Рис. 138. Конические резьбовые
калибры
на универсальном или
пуска несовпадения торцов по
длине.
Деталь считается годной, если ее
торец встанет между
ступеньками калибра.
Шаг и углы
конической резьбы
инструментальном микроскопе.
Наиболее сложным является измерение среднего диаметра
конической резьбы. У конической резьбы размер по среднему
диаметру будет различным в зависимости от выбранного рас-
стояния между сечением, в котором происходит измерение, и
торцовой базой конуса. Измеряют средний диаметр конической
резьбы на специальных приборах.
§ 2. ШЛИФОВАНИЕ МНОГОЗАХОДНЫХ РЕЗЬБ
Многозаходные резьбы применяют в механизмах для преоб-
разования вращательного движения в ускоренное поступательное
перемещение. Величина скорости перемещения зависит от
величины хода резьбы (числа заходов ее).
Напомним для этой главы основные определения.
Под ходом резьбы подразумевают величину линейного пере-
мещения винта за один оборот его в неподвижной гайке.
Ход резьбы равен произведению шага резьбы на число заходов.
Т = S*a,
303
где Т — ход резьбы, мм;
S — шаг резьбы между соседними заходами;
а — число заходов резьбы.
При шлифовании многозаходных резьб в формулу подсчета
угла подъема витка резьбы необходимо подставить значение ве-
личины хода вместо шага резьбы:
4. Т
fg <? = —Г" •
Тсйф
Почти все резьбошлифовальные станки как универсальные,
так и специальные, снабжены механизмами или приспособле-
ниями, позволяющими шлифовать многозаходные резьбы и про-
изводить деление на заходы.
Механизмы деления на заходность подробно рассмотрены в
главе «Резьбошлифовальные станки» при описании кинемати-
ческих схем станков.
Одно из делительных приспособлений показано на рис. 108.
Кроме пользования специальным приспособлением, деление
на заходность можно осуществлять поворотом зубчатого смен-
ного колеса, предварительно освободив его от зацепления с дру-
гими колесами в гитаре шага.
К одному из приемов деления на заходность поворотом зуб-
чатого колеса гитары шага следует отнести поворот первого
ведущего колеса, установленного на выходном (шлицевом) ва-
лу. При этом кинематическая цепь в передней бабке должна
быть установлена на передаче 1 : 1 и число зубьев ведущего
колеса должно быть кратным числу заходов шлифуемой резьбы.
Пример. Прошлифовать трехзаходную резьбу с ходом резьбы 7=6 мм
на станке 5822.
Набор сменных зубчатых колес гитары шага
. _ 90 60
1 = 30 ’ 127 ’
где z=90 — первое ведущее зубчатое колесо, устанавливаемое на выход-
ной вал.
Число зубьев колеса z=90 делят на три части и замечают впадину или
зуб колеса через 30 зубьев.
После окончания шлифования одного захода движение стола останавли-
вают, зубчатое колесо выводят из зацепления с колесом 2=30, поворачива-
ют вместе с выходным валом точно па 30 зубьев и опять сцепляют с зубча-
тым колесом 2=30. Затем включают движение стола и шлифуют второй за-
ход резьбы и т. д.
Этот способ деления на заходность наиболее точный, так как не вносит
дополнительных ошибо<к от биения приспособлений.
Если в наборе зубчатых колес гитары шага на выходном
(шлицевом) валу нельзя установить ведущее зубчатое колесо с
числом зубьев, кратным числу заходов, то деление на заход
можно осуществить дополнительным перемещением стола стан-
304
ка от поворота зубчатого колеса, установленного на шейке ходо-
вого винта. Перед поворотом зубчатое колесо выводят из за-
цепления с предыдущим колесом.
Пример. Прошлифовать семизаходную резьбу с ходом резьбы Т= 14 мм.
Набор сменных зубчатых колес гитары шага (при включении звена уве-
личения 4:1) будет
120-70 .
1 " 80-127 ’
число зубьев колеса z=120 некратно числу заходов а=7; шаг резьбы
5=2 мм.
Для деления на каждый заход необходимо переместить стол станка
(вращая ходовой винт, а с ним и зубчатое колесо z=12) в осевом направ-
лении на 2 мм.
Шаг резьбы ходового винта 5 =
нит
6-„
=4,233 мм, т. е., провертывая зуб-
чатое колесо z=127 вместе с ходовым винтом, выводя колесо из зацепления
с другими сменными колесами, на один оборот перемешаем стол на 4,233 мм,
откуда
127-4,233 мм,
х — 2 мм
127-2
х =-------= 60,004 = 60 зубьев.
4,233
Проверяем точность деления на заход:
127 — 4,233 мм
60 —х
60-4,233 . ____
х = --------- = 1,9992 мм,
127
т. е. неточность деления на заходность составляет 0,0008 мм.
Для обеспечения этой точности деление на заходность в пределах одного
хода резьбы (в данном примере семь заходов) необходимо проводить чел-
ночным способом, для чего:
Прн шлифовании первого прохода на всех семи заходах необходимо до-
полнительно перемещать стол, вращая ходовой винт по часовой стрелке; при
шлифовании второго прохода (так же на всех семи заходах) вращать хо-
довой винт следует против часовой стрелки н т. д.
При соблюдении такого приема деления на заходность в нашем приме-
ре наибольшая ошибка на всех семи заходах составит Д = 0,0008.7= 0,0056 л.и.
Эти два разобранных способа деления на заходность обеспе-
чивают наиболее точные результаты при шлифовании многоза-
ходной резьбы.
Наиболее распространенным инструментом с многозаходной
резьбой можно назвать накатные ролики. Эти ролики предназна-
чены для нанесения резьбы на резьбонакатных станках, на кре-
пежных болтах, винтах, резьбовых шпильках и т. д. Наружный
диаметр большинства конструкций накатных роликов изготов-
305
ляют в пределах Z) = 90 -<-160 мм, а число заходов резьбы а — в
пределах 4 <-60.
Наружный диаметр D накатных роликов выбирается в зави-
симости от конструкции резьбонакатного станка.
При этом угол подъема резьбы у накатного ролика и обра-
батываемой детали (болт, винт и др.) должен быть одинаков.
Отсюда следует зависимость:
S = tg — для обрабатываемой детали;
71=tg®rf(Z2 — Для накатного ролика;
А
-го. Т
T = S-a; а = —
S
где S— шаг накатываемой резьбы;
d2 — средний диаметр обрабатываемой детали;
£>2 — средний диаметр накатного ролика;
Т — ход резьбы накатного ролика;
а — число заходов резьбы накатного ролика.
При износе накатного ролика допускается перешлифовка
наружного диаметра его до 3% от номинального размера. Умень-
шая размер наружного диаметра более 3% от номинального
размера, необходимо величину заходности а уменьшить на один
заход.
Тогда новые номинальные размеры Do', Do" и т. д. подсчиты-
вают по формуле
j~y’ S’ (а — I) . j-y S- (а 2)
0 tg ’ tg
И T. Д.
Наружный диаметр накатного ролика Do можно уменьшать,
учитывая техническую возможность резьбонакатного станка оп-
ределенной конструкции.
Для окончательного шлифования комплекта роликов (обыч-
но шлифуют два ролика, укрепив их на одной оправке) необ-
ходимо подобрать такую характеристику шлифовального круга,
чтобы окончательный проход всех заходов было бы возможно
прошлифовать с одной правкой его. При этом круг не должен
«засаливаться» и поджигать профиль резьбы или осыпаться.
Подбор такого круга для шлифования резьбы с числом заходов
й = 25—60 при твердости ролика //ДС=60—63 практически за-
труднен. Поэтому шлифование многозаходной резьбы накатных
роликов с шагом 5 = 0,8—3 мм осуществляют многониточпыми
шлифовальными кругами, профиль резьбы на которых накаты-
вают стальными роликами.
Шлифование резьбы многониточными кругами на накатных
роликах осуществляют тремя способами (рис. 139).
1. Устанавливают шлифовальный круг на угол подъема,
равный расчетному углу подъема резьбы <р.
30G
Рис. 139. Способы шлифования многониточными кругами
многозаходной резьбы:
а при установке шлифовального круга на полный угол подъема,
б — при установке шлифовального круга на частичный угол подъ-
ема резьбы, в — шлифование без поворота шлифовального круга
на угол подъема
Такая установка круга не позволяет всем виткам его сопри-
касаться с деталью в осевой плоскости. Крайние витки будут
находиться на определенном расстоянии выше или ниже линии
центров. Поэтому каждый из витков многониточного круга при
соприкосновении с поверхностью детали будет углубляться на
неодинаковую величину. Резьба, прошлифованная этим способом,
будет иметь по внутреннему диаметру перепад С, т. е. глубина
профиля резьбы будет разной высоты на проходе ширины круга. При
значительном угле подъема резьбы (равном или более 2°) перепад С
будет превышать допуск на высоту профиля (рис. 139, а).
2. Для уменьшения влияния перепада С на качество шлифуемой
резьбы обычно шлифовальный круг устанавливают на угол <р ,
который равен половине значения расчетной величины угла
2
При такой установке шлифовального круга перепад С умень-
шается, но зато вершины шлифовального круга не «выкатываются»
из профиля резьбы, что увеличивает радиус внутреннего диаметра
резьбы (рис. 139, б).
3. Абразивный круг вообще не поворачивают на угол подъема
резьбы (рис. 139, в). Такая установка круга обеспечивает получение
профиля резьбы одинаковой высоты (перепад С = 0), но радиус у
внутреннего диаметра обязательно будет увеличенным (развален).
Этим способом шлифуют резьбы с крупным шагом резьбы S>1,75 мм,
т. е. тогда, когда радиус при вершине шлифовального круга можно
заправить более остро.
В каждом из трех способов шлифование профиля резьбы
производится при осевом перемещении детали (на проход).
Чаще всего применяют второй способ шлифования многоза-
ходной резьбы многониточным кругом, так как он уменьшает
отрицательное влияние первого и третьего способа.
При шлифовании мелких шагов резьбы профиль круга нака-
тывают роликом с увеличенным шагом. Например, шлифуя резьбу
S = 0,75 мм, профиль круга накатывают роликом с шагом S=1,5 мм и
шлифуют деталь через заход. Это позволяет получить более острую
вершину у витков круга, что обеспечивает изготовление профиля
резьбы с нужным радиусом закругления у внутреннего диаметра.
Точность по шагу и углу профиля при шлифовании много-
заходных резьб в большой степени зависит от точности правящего
инструмента. Точность по шагу резьбы на детали находится в
пределах ±0,01 мм на 25 мм длины. Углы профиля а можно получить
равными а/2± 10'.
308
Характеристика абразивных кругов для шлифования много-
заходной резьбы применяется та же, что и для шлифования од-
нониточным кругом, но твердость круга берется равной от Мз—
СМ2.
§ 3. ШЛИФОВАНИЕ ТОЧНЫХ РЕЕК
В машиностроении и особенно в станкостроении и приборо-
строении имеют большое применение точные рейки со шлифо-
ванным зубом.
Чаще в точной передаче используют рейки с мелким
модулем до М = 1 мм. Но применяются рейки и с боль-
шими шагами; так, в координатно-расточных станках для
перемещения гильзы шпинделя изготовляют рейку с модулем
M = 2,5-j- 3 мм.
Перед резьбошлифованием профиль зуба обрабатывают на-
борной фрезой на фрезерном станке или долбяком на зубодол-
бежном станке.
На резьбошлифовальных станках профиль зуба реек неболь-
шой длины шлифуют в специальном приспособлении
(рис. 140 и 141).
Профиль зубьев рейки длиной до 500 мм и шириной зуба до
52 мм можно прошлифовывать на резьбошлифовалыюм станке,
установив рейку с приспособлением на опорные центры передней
и задней бабок. Для возможности обработки зуба плоской рейки
на опорных центрах используют перемещение механизма затыло-
вания.
Для шлифования профиля зуба мелкомодульных реек приме-
няют многоместные оправки большого диаметра. Конструкция
оправок и крепления реек различна в зависимости от формы об-
рабатываемой детали (рис. 142).
В зависимости от степени точности реек профиль зуба и шаг
окончательно шлифуют однониточным или многониточным кру-
гом.
На рис. 142, а изображена многоместная оправка 1 для шли-
фования зубьев рейки цилиндрического сечения 2, а на рис.
142, б — шестиместная оправка 1 для обработки по наружному
диаметру и профилю зуба плоской рейки 2.
Шлифование зуба рейки многониточным кругом, заправлен-
ным металлическим роликом (m = 1 мм), производят по целому
за два прохода при числе оборотов изделия 0,2—0,3 об!мин (па
оправке рис. 142, б).
Проверяют элементы профиля зубьев рейки на специальных
приспособлениях универсальным инструментом и на универсаль-
ных приборах.
Шаг и углы профиля зуба рейки проверяют на универсальном
микроскопе, устанавливая рейку параллельно ходу каретки ми-
кроскопа.
309
Рис. 140. Плоская рейка
Рис. 141. Приспособление для обра-
ботки плоской рейки
Рис. 142. Обработка реек в многоместных приспособлениях:
а — приспособление для шлифования профиля зубьев круглой рейки, б — многоместное
приспособление для шлифования профиля зубьев плоской рейки
Толщину зуба контролируют зубомером или гладким микро-
метром при помощи двух измерительных проволочек.
Параллельность зуба основанию рейки измеряют также мик-
рометром и двумя измерительными проволочками.
§ 4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБОЙ
Особенно широко применяют шлифование внутренней резьбы
на измерительном инструменте — резьбовых кольцах-калибрах,
а также ответственных деталях, где необходимо обеспечить кон-
центричность резьбы другим поверхностям.
Для простоты установки деталей в патроне резьбу с шагом до
S = 1,5 мм не прорезают предварительно перед термообработ-
кой.
Резьбы с большим шагом прорезают с припуском под шли-
фование, причем прорезку резьбы выполняют с одного установа
детали при обработке отверстия и одного торца.
Этот торец замечают и в дальнейшей обработке он служит
первоначальной базой для правильной обработки торцов коль-
ца и внутреннего диаметра. Эта предосторожность необходима
для сохранения наружного диаметра и профиля резьбы.
Для обработки детали с внутренней резьбой ее закрепляют в
четырехкулачковый патрон или укрепляют прихватами на специ-
альной планшайбе, укрепленной на шпинделе передней бабки.
В патроне устанавливают детали, имеющие различие между
наружным и внутренним диаметром не менее 50-^60 мм. Детали
с более тонкой стенкой можно легко деформировать кулачками
при закреплении в патроне, поэтому их устанавливают в приспо-
соблениях.
Детали с тонкими стенками, а также наиболее ответственные
закрепляют прихватами на специальной планшайбе. Для
обеспечения выхода шлифовального круга между деталью и
планшайбой устанавливают параллельную кольцевую про-
кладку.
Устанавливают детали в обоих случаях с точностью на бие-
ние по торцу до 0,01 мм, на биение по наружному диаметру
резьбы или отверстию не более 0,015 мм.
Проверяют установку по наружному диаметру резьбы рычаж-
ным индикатором, который жестко закрепляют на шлифоваль-
ной бабке станка. При проверке вращение детали совмещают с
перемещением стола по шагу шлифуемой резьбы.
Производя наладку станка на шлифование внутренней резь-
бы, особое внимание необходимо уделить подбору характеристи-
ки абразивного круга. Как правило, зернистость круга выбира-
ют такую же, как и при шлифовании наружной резьбы с анало-
гичным шагом. Однако твердость круга подбирают на единицу
больше.
311
Такое различие в подборе характеристики объясняется обыч-
но заниженной скоростью резания при внутреннем резьбошлифо-
вании.
Для увеличения дуги контакта шлифовального круга с про-
филем резьбы, а также для участия большего количества режу-
щих зерен в процессе резания шлифовальные круги подбирают с
возможно большим диаметром.
Увеличение дуги контакта круга с деталью обеспечивает по-
лучение более высокого качества поверхности профиля резьбы.
Применение шлифовального круга большего диаметра созда-
ет ограничение вывода его из профиля резьбы при возвращении
в исходное положение. Для возможности такого перемещения в
Рис. 143. Резьбошлифование внутренних резьб
конструкции механизма быстрого подвода и отвода применяют
передвижные упоры, которые обеспечивают ограниченный выход
круга из профиля резьбы.
Для получения цилиндричности по среднему диаметру резь-
бы необходимо шлифовать резьбу только при соосности шпинде-
ля передней бабки и шлифовального круга.
Шлифуют резьбу в зависимости от ее точности однониточ-
ным или многониточным кругом. Причем, многониточное шлифо-
вание применяют как врезное, так и на проход (рис. 143).
Самым трудным местом в процессе шлифования является
контроль сохранения вершины круга и углов профиля его.
Правильность углов профиля заправляемого шлифовального
круга проверяют на самом круге, установив его на центровую оп-
равку и поместив на универсальный микроскоп, а у изделия по
слепку, снятому с прошлифованной резьбы.
312
Для снятия слепка рекомендуют применять медицинский
гипс, разведенный в 5%-ном растворе нитрита натрия (в
8,75 cjh3 раствора нитрита натрия растворяют 16,75 г гипса).
Слепок помещают на столик микроскопа и по нему проверя-
ют углы профиля и шаг резьбы.
При шлифовании многозаходной внутренней резьбы деление
на число заходов производят поворотом ведущего колеса набора
сменных зубчатых колес гитары шага или используя возмож-
ность кинематики передней бабки (станок 5822).
Особый интерес представляет шлифование и измерение внут-
ренней резьбы с радиусным профилем.
Править шлифовальный круг по радиусу можно на универ-
сальном приспособлении, установив упоры в нулевое положение.
Величину заправляемого радиуса на круге регулируют переме-
щением головки правильного прибора по ласточкину хвосту. Тон-
кую регулировку осуществляют перемещением шпинделя голов-
ки микровинтом.
Правильность радиуса и шага резьбы проверяют по слепку.
Размер по внутреннему диаметру проверяют жесткими ленточ-
ными резьбовыми калибрами, а также гладкими калибрами при
помощи мерных шариков, укрепленных в специальный резьбо-
вой сепаратор.
Нецилиндричность внутреннего диаметра и овальность его
контролируют прибором внутреннего измерения несколько изме-
ненной конструкции, с помощью наконечников с измеритель-
ными шариками.
ГЛАВА X.
Абразивный инструмент
И ОСНОВЫ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛА
ПРИ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИИ
§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЖУЩЕМ ИНСТРУМЕНТЕ
И ЕГО ГЕОМЕТРИИ
При холодной обработке металлов резанием в зависимости
от рода обработки применяют различный инструмент: резец, фре-
зу, развертку, метчик, шлифовальный круг и др. Как было изло-
жено выше, процесс резания металлов шлифовальным кругом в
принципе не отличается от процессов резания, производимых
другими многолезвийными металлическими инструментами, и
подчиняется общим законам резания металлов, но имеет свои
особенности.
Эти особенности состоят в том, что если режущим кромкам
инструмента можно придавать наивыгоднейшую геометрию, про-
изводя требуемую заточку углов резания, то у зерен шлифоваль-
ного круга, которые являются режущими кромками, этого сде-
лать нельзя. Абразивные зерна в процессе их получения приоб-
ретают разнообразную огранку, которая представляет собой со-
пряжение режущих линий с радиусами закругления. Таким об-
разом, абразивное зерно имеет неправильную форму (рис. 147, а)
с тупым углом резания, который обычно равен 130—145°. Это
обстоятельство, естественно, создает тяжелые условия резания,
повышенную деформацию стружки при отделении ее в процессе
резания от основного металла.
Правильно подобранный шлифовальный круг обладает свой-
ством частичного самозатачивания, что выгодно отличает его от
других видов режущего инструмента. Это свойство объясняется
тем, что во время работы абразивного круга по мере затупления
зерен (т. е. его режущей грани) силы, действующие на зерно в
процессе резания, возрастают связка не может его больше удер-
живать и зерно выпадает или частично скалывается. Обнажают-
ся новые, более острые, не бывшие еще в работе зерна.
314
Резьбошлифование является наиболее сложной разновидно-
стью процессов шлифования, которая состоит в том, что при ре-
зьбошлифовании в процессе резания каждая группа зерен, нахо-
дящаяся в одной плоскости круга, работает от начала до конца
прохода. Эффективность работы при резьбошлифовании зави-
сит от свойств шлифовального круга, его наружного диаметра,
обрабатываемого материала и его твердости, состояния станка,
применения смазочно-охлаждающей жидкости, алмазного ин-
струмента, режимов резания и многих других факторов, влияю-
щих на качественную обработку профиля резьбы.
§ 2. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ КРУГИ
Шлифовальные круги (рис. 144) чаще всего изготовляют
прессованием на прессах формовочных масс, которые состоят из
смеси дробленых абразивных материалов (зерен), материала,
Рис. 144. Виды профилей абразивных кругов
связывающего абразивные зерна (связок), и клеящих веществ.
После процесса прессования шлифовальные круги подвергают
термообработке, которая состоит из сушки, обжига и охлажде-
ния. Затем производится механическая обработка кругов для
придания им необходимой формы и размеров. Все шлифоваль-
ные круги определяются следующими характеристиками: абра-
зивный материал, зернистость, связка, твердость, структура, фор-
ма и размер.
К абразивным материалам, предназначенным для обработки
металла, относятся твердые минеральные вещества естественно-
го или искусственного происхождения.
315
К естественным абразивным материалам относятся: кварц,
наждак, гранат, корунд и алмаз.
К искусственным абразивным материалам относятся: элек-
трокорунд, монокорунд, карбид кремния и карбид бора.
Твердость абразивных материалов определяют по специаль-
ной шкале, которая основана на сравнительной способности ца-
рапания (проникания) одного минерала другим. Эта шкала при-
водится в табл. 30. Самым твердым является алмаз.
Таблица 30
Минералогическая шкала твердости
Наименование материала Шкала твер- дости Наименование материала Шкала твер- дости
Тальк 1 Топаз 8
Гипс 2 Рубии 9
Известковый шпат 3 Корунд естественный 9
Плавиковый шпат 4 Элсктрокорунд 9-9,5
Апатит 5 Карбид кремния 9,6-9,8
Полевой шпат 6 Карбид бора Около 10
Кварц 7 Алмаз 10
Наждак 7-8
Абразивные материалы естественного происхождения.
Кварц — химическое соединение кремния с кислородом. Пред-
ставляет собой естественный плотный и твердый камень, который
ввиду невысоких режущих свойств используют для изготовления
точил, брусков и оселков. Кварцевый абразивный инструмент
применяют для заточки деревообделочного инструмента.
Наждак представляет собой минерал, полученный из оки-
си алюминия, окиси железа и силикатов. Применяется из-за не-
высоких режущих свойств для изготовления наждачной бумаги.
В настоящее время вытесняется искусственными абразивными
материалами.
Гранат — естественный минерал соединения окиси алюми-
ния с силикатом магнезии и марганца. Используется при изго-
товлении шлифовальной шкурки.
Корунд—минерал, состоящий из окиси алюминия (до
94%), окиси железа и силикатов. Обладает достаточно высокими
режущими свойствами благодаря получению зерен при дробле-
нии с острыми гранями. Применяется для изготовления шлифо-
вальных кругов для обработки незакаленных сталей, так как зер-
на корунда не отличаются прочностью и в процессе резания не
сохраняют своей первоначальной формы.
Алмаз представляет собой одну из разновидностей углеро-
да. Он обладает наибольшей твердостью из всех известных аб-
разивных материалов как естественных, так и искусственных.
316
В промышленности алмаз нашел большое применение для изго-
товления инструмента при окончательной обработке точных де-
талей. изготовленных из сталей и цветных сплавов.
Из алмаза изготовляют резцы, алмазные круги. Хорошая теп-
лопроводность и незначительный коэффициент расширения, а
также высокая твердость позволяет с успехом применять его как
правильный инструмент для правки кругов. Алмаз сгорает в
кислороде при 720° С (993,15° К). Это явление можно наблюдать
при правке мелкозернистого круга с твердостью Т1 —Т2 (появ-
ление голубоватого света в месте контакта алмаза с кругом).
Алмазы встречаются в виде отдельных, хорошо выраженных
кристаллов или же в виде скопления кристаллических зерен.
а) 6)
Рис. 145. Форма кристаллов алмаза:
а — ромбододекаэдр, б — октаэдр
Величина алмазных кристаллов измеряется в особых весовых
единицах — каратах. Один карат равен 0,2 г (200 мг).
Твердость алмаза определяется по десятибалльной шкале
Мооса и равна 10 единицам.
Более твердые грани алмаза у кристаллов формы ромбодо-
декаэдра и октаэдра (рис. 145). Твердость алмаза даже в преде-
лах одной грани бывает неодинакова.
В настоящее время в СССР развито изготовление синтетиче-
ских алмазов. Эти алмазы нашли широкое применение при изго-
товлении алмазных кругов и алмазно-металлических карандашей
типа НВМ. Внедрение в промышленность алмазных кругов и
другого алмазного инструмента намного повысит производитель-
ность и качество обработки деталей.
Алмазно-металлические карандаши типа НВМ, применяемые
для правки шлифовальных кругов, выпускают согласно ГОСТ
607—56 следующей зернистости:
11-1673 317
Марка
карандаша
№ зернистости
алмаза
НВМ-36................. 36
НВМ-46................. 46
НВМ-60................. 60
НВМ-80................. 80
НВМ-100................. 100
Алмазно-металлические карандаши с успехом применяют
при правке шлифовальных кругов для шлифования мелких
резьб.
Абразивные материалы искусственного происхождения.
Э л е кт р о к о р у н д — искусственно полученный корунд в
электропечах из материала, богатого окисью алюминия (глино-
зема). В зависимости от содержания окиси алюминия электро-
корунд подразделяют на два вида:
электрокорунд (алунд) с нормальным содержанием окиси
алюминия (88%—95%);
электрокорунд белый —с повышенным содержанием окиси
алюминия (96%—98,5%).
Более высокое содержание окиси алюминия придает режуще-
му абразивному зерну повышенную стойкость. Электрокорунд
белый применяют для изготовления высококачественных шлифо-
вальных кругов для круглого, плоского и внутреннего шлифова-
ния. Из этого материала изготовляют также и резьбошлифо-
вальные круги.
Монокорунд — разновидность электрокорунда. Моноко-
рунд обладает высокими режущими свойствами. Зерна его име-
ют более правильные грани с острыми углами. Это облегчает ус-
ловия резания и уменьшает нагрев детали при обработке, что по-
вышает производительность труда.
Карбид кремния — представляет химическое соединение
кремния и углерода, получаемое в электрических печах. Зерна
карбида кремния имеют более высокую твердость по отношению
к электрокорунду и большую хрупкость. В зависимости от содер-
жания чистого карбида кремния этот материал разделяют на:
а) менее качественный — черный карбид кремния (материал
черного или темно-синего цвета) с содержанием чистого карбида
кремния 95—97%. Этот абразивный материал применяют для
обработки хрупкого или очень мягкого материала;
б) абразивный материал высокого качества — зеленый кар-
бид кремния с содержанием не менее 97% чистого карбида крем-
ния; применяется для обработки инструмента с твердосплавными
пластинами.
Карбид бора обладает исключительно высокой твердо-
стью, близкой к твердости алмаза. Используется для изготовле-
ния паст для доводки режущих и измерительных инструментов,
оснащенных твердым сплавом.
318
Карбид бора получают в электропечах при температуре
2000—2300° С из технической борной кислоты и малозольного уг-
леродистого материала (например, нефтяного кокса).
Для изготовления резьбошлифовальных кругов применяют в
основном зерна электрокорунда белого, монокорунда и карбида
кремния зеленого.
Кругами из зерна электрокорунда белого и монокорунда шли-
фуют резьбу на сырых и закаленных деталях из конструкцион-
ной, инструментальной и легированных сталей. Шлифовальными
кругами из карбида кремния зеленого шлифуют резьбу на зака-
ленных деталях из высоколегированной быстрорежущей стали
Р18 и Р9.
§ 3. ЗЕРНИСТОСТЬ АБРАЗИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для получения различной зернистости из абразивного мате-
риала его размельчают на дробилках. Затем эти зерна проходят
химическую, термическую и магнитную обработку для очистки от
посторонних примесей.
В зависимости от величины абразивные зерна подразделяют
на три большие группы: шлифзерно, шлифпорошки и микропо-
рошки (см. табл.2).
Разделение абразивных зерен по величине и по группам на
шлифзерно и шлифпорошок производят методом просеивания
через два сита, имеющие определенный размер, например два
соседних номера зернистости, указанные в ГОСТ 3647—59, 12 и
10 (0,12 мм и 0,10 мм). Через сито, ячейки которого имеют раз-
мер 0,12 мм, просеивают раздробленный абразивный материал.
Зерна, остающиеся в сите, имеют величину зерна большую чем
0,12 мм, а просеянные через ячейки сита равны 0,12 мм и меньше.
Для определения конкретной зернистости, допустим 12, с величи-
ной основной массы зерна, равной 0,12 мм, пропускают просеян-
ный абразивный материал через сито следующей зернистости 10
с величиной ячеек, равной 0,10 мм. Оставшиеся в этом сите зер-
на и будут соответствовать зернистости 12 по ГОСТ 3647—59.
Разделение по зернистости микропорошков происходит гид-
равлическим методом (отмучиванием). Зернистость микропорош-
ков обозначают буквой М, что определяет наибольший размер
зерна в микронах: М-28; М-20; М-14; М-10; М-7; М-5.
По ГОСТ 3647—47 разделение зернистости в группах шлиф-
зерно и шлифпорошок осуществляют также методом просева
раздробленного абразивного материала. Только величина ячеек
сита измеряется не долями миллиметра, а количеством ячеек на
погонный дюйм, т. е. на 25,4 мм.
Подобрать шлифовальный круг по величине абразивного зер-
на можно по специальным таблицам.
Выбор зернистости круга зависит от величины шага, вида
шлифования, степени чистоты обрабатываемой повеохности про-
11* 319
филя резьбы, заданной чертежом точности изготовления, режи-
мов резания и других факторов. Как видно из табл. 12, величина
зернистости шлифовального круга зависит прежде всего от шага
обрабатываемой резьбы. При шлифовании резьбы па операциях:
предварительной, получистовой и окончательной — шлифоваль-
ные круги применяют в порядке уменьшения величины зерна.
Это объясняется различием режимов резания при обработке
резьбы на различных операциях. На операции предварительного
резьбошлифования применяют режимы резания более высокие,
чем на операции окончательного резьбошлифования, так как при
окончательном резьбошлифовании предъявляются более высокие
требования к чистоте поверхности и геометрии профиля. Вследст-
вие пористости крупнозернистые шлифовальные круги имеют бо-
лее повышенную стойкость при работе в тяжелых условиях. Од-
нако при резьбошлифовании рекомендуется применять шлифо-
вальные круги для обработки профиля резьбы не больше зерни-
стости 2 5 (т. е. абразивные зерна не должны быть крупнее
0,25 мм) для достижения заданной чистоты поверхности на пред,
варительной операции.
§ 4 СВЯЗЫВАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ (СВЯЗКИ)
Для удержания режущих зерен в шлифовальном круге их сое-
диняют специальным связывающим веществом — связкой.
Связки разделяют на две основные группы: неорганические и
органические.
К основной неорганической связке относится керамическая
связка, реже применяется силикатная.
К органическим связкам относится бакелитовая, вулканито-
вая и связка из синтетического каучука.
Керамическая связка является наиболее распростра-
ненной, изготовляют ее главным образом из огнеупорной глины,
полевого шпата и других веществ. Керамическая связка обеспе-
чивает на шлифовальных кругах хорошую пористость; это
предотвращает преждевременное засаливание абразивного кру-
га в процессе резания и способствует частичному самозатачива-
нию круга в процессе работы, что уменьшает усилие резания,
предотвращает повышенный нагрев детали и ее деформацию.
Резьбошлифовальные круги, изготовленные на керамической
связке, позволяют вести шлифование со скоростью и = 35—
42 м!сек. Иногда на поверхности шлифовального круга, изготов-
ленного из электрокорунда на керамической связке, можно на-
блюдать темные пятнышки (окись железа) так называемые
«мушки». Наличие «мушек» вызывает прижоги на шлифуемой
поверхности, поэтому при выборе круга необходимо обращать
на это внимание.
320
Силикатная связка с применением жидкого стекла об-
ладает меньшей прочностью, чем керамическая, так как слабо
скрепляется с поверхностью абразивных зерен. Скорость шлифо-
вального круга, изготовленного на этой связке, допускается толь-
ко до и = 25—28 м/сек. Эту связку применяют тогда, когда по-
верхность детали очень чувствительна к нагреву в процессе ре-
зания.
Вулканитовая связка состоит из искусственного (син-
тетического) каучука с применением вулканизации. Эта связка
обеспечивает равномерное распределение режущих зерен и пор.
В процессе шлифования она намного сильнее удерживает абра-
зивное зерно, обладает упругостью и полирующими свойствами,
но при шлифовании сильно нагревается и имеет небольшую тем-
пературную стойкость. При нагреве связка размельчается и заби-
вает поры. Резьбошлифовальные круги на этой связке не приме-
няют.
Допустимая скорость резания абразивных кругов на связке
СК (синтетический каучук) и разновидности этой связки СКН
50—60 м/сек.
Резьбошлифовальные круги, изготовляемые на связках СК,
СКН и бакелитовой, применяют при скоростном методе шлифова-
ния резьбы. Отрицательным качеством этих кругов является их
упругость, которая позволяет шлифовальному кругу отжиматься
при заходе и выходе в профиль резьбы, что создает бочкообраз-
ность по d2 при шлифовании резьбы, особенно на нежестких де-
талях.
Бакелитовую связку изготовляют из бакелитовой смо-
лы. Как любая органическая связка она позволяет вести шлифо-
вание резьбы со скоростью v = 50—60 м/сек. Применяется чаше
всего при окончательной обработке.
Бакелитовая смола расплавляется при температуре выше
(230° С) 503,15°К. В процессе шлифования затупившиеся режу-
щие зерна создают условия для увеличения температуры в зоне
резания, что приводит к пережогу профиля резьбы, а свойство
бакелитовой связки плавиться при температуре 503,15° К и по-
зволяет затупившимся зернам своевременно выкрошиться и дать
возможность вступить в работу новым зернам.
Это свойство бакелитовой смолы применяют для повышения
стойкости шлифовальных кругов на керамической связке, пропи-
тывая их бакелитовой смолой, т. е. бакелизируя их.
При шлифовании резьбы кругами на бакелитовой связке при-
меняют смазочно-охлаждающую жидкость из смеси минераль-
ных масел.
Все связки имеют свой индекс при обозначении: керамическая
связка обозначается буквой К, связка из синтетического каучука
буквами СК или СКН, бакелитовая — буквой Б или другой своей
разновидностью ГБ и т. д.
321
§ 5. ТВЕРДОСТЬ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
Под твердостью абразивного круга подразумевается проч-
ность связки, т. е. ее способность удерживать от выпадания режу-
щие зерна в процессе резания. Твердостью определяется сопро-
тивление поверхности абразивного круга усилиям шлифования,
стремящегося ее разрушить.
Прочность связки зависит от процентного соотношения коли-
чества связывающего вещества абразивных зерен и пор между
ними. По твердости шлифовальные круги подразделяются на мяг-
кие, среднемягкие, среднетвердые, твердые, весьма твердые и
чрезвычайно твердые. В каждой из перечисленных групп твер-
дость распределяется на более мелкие градации с постепенным
переходом от мягкой характеристики круга к более твердой (см.
табл. 3).
Абразивные круги на связке СК и ГБ изготовляют, только на.
чиная с твердости СТ1, на силикатной связке — до твердости С1.
Твердость круга определяют специальными приборами: пес-
коструйным аппаратом, вдавливанием шарика в торец круга и
вдавливанием ролика в периферию наружного диаметра его. По-
следний способ определения твердости считается более объектив-
ным, так как твердость проверяют не в одном только месте, а по
всему периметру круга. Это исключает получение случайных ре-
зультатов в процессе проверки.
В зависимости от марки стали, из которой сделана деталь, ее
термообработки, длины пути шлифования и других факторов при-
меняют шлифовальные круги различной твердости.
При выборе той или иной твердости руководствуются прави-
лом— чем ниже твердость материала обрабатываемой детали,
тем требуется выше твердость шлифовального круга. Резьбы у
термообработанных деталей более высокой твердости обрабаты-
вают шлифовальными кругами меньшей твердости.
При обработке деталей из углеродистой стали применяют кру-
ги большей твердости; при обработке резьбы на деталях, изго-
товленных из высокоуглеродистой стали и высоколегированной
стали, применяют шлифовальные круги возможно низкой твердо-
сти.
Исключением является процесс шлифования резьбы с малым
шагом 0,2—0,6 мм. В этом случае применяют шлифовальные кру-
ги только высокой твердости. Это необходимо для создания и со-
хранения вершины шлифовального круга.
§ 6. СТРУКТУРА ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
Объем каждого абразивного инструмента (круга) состоит из
определенных объемов зерна, связки и пор, которые определя-
ются процентным соотношением между собой. Таким образом, в
322
зависимости от объемного соотношения связки, режущего зерна
и пор, а также от их взаимного расположения шлифовальные
круги одной и той же твердости имеют различный номер струк-
туры.
Шкала кругов с нормированной структурой подразделяется
на 12 номеров, с № 1 до № 12. Каждый номер структуры ха-
рактеризуется соответствующим соотношением количества режу-
щих зерен, связки и пор в круге.
Разработанная система структур относится к инструментам
с равномерным распределением зерна, связки и пор.
Основой системы структур является объемное содержание в
инструменте абразивного зерна. Так в структуре № 1 объем зер-
на составляет 60%. Номер структуры повышается на единицу с
уменьшением объема зерна на 2%.
Шлифовальные круги различных структур должны содер-
жать объемный процент количества зерен, указанный в табл. 31.
Таблица 31
№ струк- туры Объемный процент зерна № струк- туры Объемный процент зерна № струк- туры Объемный процент зерна
1 60 5 52 9 44
2 58 6 50 10 42
3 56 7 48 И 40
4 54 8 46 12 38
Структуры с большим содержанием объема зерна (№ 1—4)
называют закрытыми, или плотными; с малым содержанием
объема зерна (№ 9—12) —открытыми, а промежуточные (№ 5—•
8) — полузакрытыми или средними.
Следовательно, для каждой структуры независимо от зерни-
стости и твердости шлифовального круга существует строго
определенный объемный процент зерна. В связи с этим для каж-
дой определенной зернистости независимо от твердости круга
количество зерен в единице объема будет одинаковое для од-
ной и той же структуры и различное для разных структур.
Так, например, шлифовальный круг с твердостью СМ2, име-
ющий объем режущего зерна 52%, объем связки 9% и объем
пор 39%, соответствует структуре № 5, а круг с той же твер-
достью, но при объеме зерна 50%, объеме связки 11% и объеме
пор 39% уже имеет структуру 6. Следовательно, чем больше
номер структуры, тем в круге меньше количества режущих зе-
рен, но при этом расстояние между ними большее. Это обеспе-
чивает наличие в круге более крупных пор.
323
При резьбошлифовании применяют абразивные круги с по-
лузакрытой или открытой структурой (рис. 146, а, б, в). С по-
лузакрытой структурой изготовляют круги с твердостью от
Рис. 146. Структуры шлифовального круга:
а — закрытая, б — средняя (полузакрытая), в — открытая
Ml до СМ2. С закрытой структурой изготовляют шлифовальные
круги на вулканитовой связке (обычно для резки металла).
С открытой структурой изготовляют крупнозернистые
круги, применяемые для обдирочных работ при шлифовании.
§ 7. ПРОЦЕСС РЕЗАНИЯ ПРИ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИИ
Условия резания при шлифовании резьбы шлифовальным
кругом значительно тяжелее, чем при наружном, внутреннем
и других видах шлифования. Это объясняется самими условия-
ми работы шлифовального круга, у которого при формировании
профиля резьбы изделия находятся в работе три его поверхно-
сти: периферия и боковые поверхности. При этом режущие зер-
на абразивного круга ведут обработку строго определенных уча-
стков профиля резьбы изделия с начала до конца прохода. Эти
обстоятельства осложняют работу шлифовального круга.
Большое влияние на стойкость круга оказывает геометрия
абразивных зерен, т. е. углы их граней.
В процессе дробления абразивных материалов зерна не по-
лучают правильной геометрической формы. Зерна электроко-
рунда белого, монокорунда и карбида кремния принимают фор-
му октаэдра, ромбододекаэдра, трехгранной призмы и др. (рис.
147). Причем каждая грань режущего зерна имеет округлен-
ную вершину. Округление вершины тем больше, чем крупнее са-
мо зерно.
Процесс резьбошлифования состоит в том, что абразивный
круг снимает с детали тонкий слой металла гранями своих ре-
324
жущих зерен. По мере затупления при шлифовании абразивные
зерна врезаются в обрабатываемую поверхность детали с боль-
шим усилием и соответственно на них давление также возра-
стает. В тот момент, когда это давление превзойдет прочность
зерна или удерживающей его связки, зерно разрушается или пол-
ностью выкрашивается. Вместо выкрашивающегося зерна всту-
пает в работу повое зерно. Таким образом восстанавливаются
режущие свойства шлифовального круга в процессе его работы.
Благодаря замене затупившихся режущих зерен новыми шлифо-
вальные круги не теряют полностью режущих свойств по мере
износа.
Режущие свойства шлифовального круга тем выше, чем ост-
рее углы при вершине режущих зерен. Для обработки высоко-
а) б)
в)
Рис. 147. Форма абразивных зерен:
а — схема абразивного зерна формы октаэдра, б — схема абразивного круга фор-
мы ромбододекаэдра, в — схема абразивного круга формы трехграниой призмы
легированных сталей, где процесс резания протекает в наиболее
тяжелых условиях, в настоящее время применяют абразивные
зерна монокорунда и карбида кремния зеленого, которые име-
ют меньшие радиусы округления вершин по сравнению с зер-
нами такой же величины из электрокорунда белого. Это, а так-
же более высокая твердость самого зерна, способствует улучше-
нию условий резания шлифовальных кругов, изготовленных из
монокорупда и карбида кремния. Кроме характеристики при-
меняемого шлифовального круга, на процесс резания оказывают
большое влияние следующие основные факторы: скорость реза-
ния шлифовального круга, диаметр его, скорость вращения об-
рабатываемой детали, глубина резания, обрабатываемый мате-
риал, охлаждающая жидкость, способ подвода ее, вид шлифо-
вания и др.
Влияние окружной скорости круга. Нормальной окружной
скоростью круга следует считать такую, при которой каждое
абразивное зерно, участвующее в работе резания, нагружено
так, что выпадание его из круга происходит немедленно после
затупления зерна. При такой скорости шлифовальный круг дает
наибольшую производительность при минимальном износе.
325
С увеличением окружной скорости шлифовального круга тол-
щина снимаемой стружки абразивными зернами уменьшается и
каждое абразивное зерно работает со значительно меньшей на-
грузкой, а поэтому медленнее затупляется. Однако увеличение
скорости вращения шлифовального круга ограничено из-за опа-
сности разрыва его от воздействия центробежной силы.
При работе шлифовального круга с меньшей окружной ско-
ростью наблюдается повышенный износ его и ухудшение чисто-
ты поверхности шлифуемого изделия. Объясняется это увеличе-
нием толщины снимаемой стружки режущими зернами.
Влияние диаметра круга. По мере износа шлифовального
круга, с уменьшением его диаметра окружная скорость соответ-
ственно уменьшается и, следовательно, увеличивается толщина
снимаемой стружки. Таким образом, скорость шлифовального
круга, по мере износа его, необходимо увеличивать. Если необ-
ходимое увеличение скорости не допускается конструкцией стан-
ка, то следует применять по возможности шлифовальный
круг повышенной твердости для предотвращения повышенного
износа.
Применять шлифовальный круг максимально допустимого
диаметра целесообразно еще и потому, что чем больше диаметр
круга, тем больше длина дуги контакта круга с изделием и тем
большее количество режущих зерен находится на поверхности
его и участвует в процессе резания.
Влияние скорости вращения детали. При увеличении скоро-
сти вращения (окружной подачи) детали увеличивается толщи-
на снимаемой стружки. При этом, соответственно увеличивает-
ся нагрузка на каждое режущее зерно, в результате чего шли-
фовальный круг изнашивается быстрее.
Чтобы избежать повышенного износа, рекомендуется приме-
нять шлифовальный круг большой твердости. Однако при этом
следует учитывать, что чем тверже шлифовальный круг, тем он
быстрее засаливается, а на шлифуемой поверхности его появля-
ются прижоги и затем дробленость. Поэтому при нормальной
скорости шлифовального круга, когда наблюдается повышенный
износ его, рекомендуется уменьшить окружную подачу обраба-
тываемой детали; одновременно можно увеличить глубину шли-
фования.
Влияние диаметра обрабатываемой детали. При шлифова-
нии деталей с большим диаметром с увеличением скорости их
вращения толщина снимаемой стружки режущим зерном увели-
чивается незначительно, а при шлифовании деталей малых диа-
метров значительно.
Поэтому для шлифования деталей малого диаметра приме-
няют шлифовальные круги более высокой твердости, чем для
деталей больших диаметров, и значительно меньшие окружные
подачи.
326
Влияние глубины резания. С увеличением глубины резания
при резьбошлифовании в работу вступают новые участки шли-
фовального круга и поэтому увеличение глубины резания менее
опасно для повышенного износа круга, чем увеличение окруж-
ной подачи.
Влияние способов шлифования. Применяют два способа
резьбошлифования: встречный и попутный:
При встречном способе шлифования деталь и шлифоваль-
ный круг вращаются «на рабочего», т. е. против часовой стрелки
(см. рис. 12, а), где А—В — линия контакта круга с изделием.
Встречное направление вращения детали по отношению к
шлифовальному кругу создает положение дуги контакта шлифо-
вального круга с изделием ниже оси центров. Это оказывает
существенное влияние на ухудшение теплоотвода из зоны реза-
ния, так как смазочно-охлаждающей жидкости трудно попасть
к месту контакта круга с изделием.
Кроме того, стружку и шлам, образующиеся в процессе
резания при встречном направлении детали, необходимо
вымывать охлаждающей жидкостью из зоны шлифования, так
как в противном случае она будет заполнять поры абразивного
круга.
При попутном направлении вращения детали по отношению
шлифовального круга, когда деталь вращается «от рабочего»
(по часовой стрелке), а круг на него (против часовой стрелки),
как показано на рис. 12, б, условия резания значительно лучше.
Здесь дуга контакта круга с деталью — линия В—А — находит-
ся выше оси центра, что обеспечивает лучший теплоотвод сма-
зочно-охлаждающей жидкости в процессе резания.
Стружка и шлам, образованные при «попутном» шлифова-
нии, имеют возможность выбрасываться, кроме вымывания сма-
зочно-охлаждающей жидкостью, непосредственно вниз.
При шлифовании профиля как наружной, так и внутренней
резьбы величина дуги контакта имеет два значения.
Отрицательное значение в увеличении ее состоит в том, что
увеличивается зона соприкосновения, а следовательно, и вели-
чина теплообразования. С другой стороны, при наружном резь-
бошлифовании с увеличением дуги контакта круга с изделием
(применение большего диаметра круга), количество режущих
зерен, находящихся на рабочей поверхности круга и вступаю-
щих в работу, значительно увеличивается. Это условие намного
улучшает резание в процессе шлифования.
Для обработки резьбы с тяжелыми режимами резания (вы-
соколегированная сталь, высокие режимы резания, большая дли-
на шлифования и т. д.) рекомендуется применять абразивные
круги максимально допустимого диаметра — 500—450 мм.
Для получения высокого качества поверх-
ности резьбы следует:
327
1. Применять шлифовальные круги максимальных диаметров
и минимально допустимой скорости резания.
2. Детали, изготовленные из конструкционных или инстру-
ментальных сталей, обрабатывать шлифовальными кругами на
керамической связке — глубинным методом.
3. Детали, изготовленные из высоколегированных сталей
(Р18, Р9 и т. д.), шлифовать абразивными кругами на связке
СКН, СК, бакелитовой или керамической, но па бакелизирован-
ной связке — скоростным методом.
4. Применять попутный способ резьбошлифования.
5. Максимально использовать смазочно-охлаждающую жид-
кость, применяя оптимальную конструкцию сопла.
6. Применять многониточное шлифование.
§ 8. УСИЛИЯ РЕЗАНИЯ И РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ
ПРИ РЕЗЬБОШЛИФОВАНИИ
Усилия резания можно приближенно рассматривать как сум-
му сил, возникающих на каждом участвующем
зивном зерне.
Суммарная сила резания — Д (рис.
метрической сумме
в резании абра-
148) равна гео-
Рис. 148. Усилия резания
при резьбошлифовании
векторов сил:
Pz— тангенциальной,
по касательной
круга;
Pv— радиальной;
Рх — направленной вдоль оси изделия.
Сила Pz является расчетной силой
для определения величины крутящего
момента на шпинделе шлифовального
круга и изделия.
Окружные скорости круга укр и цИзд
различны, поэтому мощность, затрачива-
емая на вращение шпинделя круга и из-
делия, будет различной.
Приближенную величину мощности
можно определить по следующей фор-
муле:
направленной
к окружности
Л1Кр-«
71 620
кет,
где N—мощность;
Мкр— крутящий момент;
п — число оборотов в минуту.
Силу Pz рассчитывают по формуле
Pz—W-Ks,
328
где W7—мгновенное сечение стружки;
Ks — сопротивление металла шлифованию, кГ1мм2.
Под мгновенным сечением стружки подразуме-
вается сечение, которое получается, если объем снимаемого слоя
металла при одном обороте изделия разделить на путь шлифо-
вания за это время.
При шлифовании метрической резьбы площадь металла,
снимаемого за один оборот изделия на окончательном проходе
(рис. 149), приближенно равна
df= cd-s\n 30° = .
Кроме того
d-K=b = S.
Сечение снимаемого слоя ме-
талла, приходящегося на один
виток резьбы, будет
q — 2b- ~ = Ь-о = S-Ь мм2,
2
где 6 — глубина шлифования на
один проход шлифоваль-
ного круга, мм;
S — шаг шлифуемой резь-
бы, мм.
Объем металла, снимаемый
Рис. 149. Площадь снимаемой
стружки за один оборот изделия
при одном обороте изделия,
Q = те В мм3,
где da — диаметр изделия, мм.
Путь шлифования в минуту принимаем равным
L = ~-DKpnK мм,
где ПКр — диаметр шлифовального круга, мм;
пк — число оборотов шлифовального круга в минуту.
Тогда путь шлифования, приходящийся на один оборот де-
тали будет равен
I L те/^кр • ^кр
Пи
где пи — число оборотов шлифуемой детали в минуту.
Мгновенное сечение стружки
Q те • • S • S • Ли
/ те/)Кр*иКр
VKp-60
ММ2,
329
где икр — скорость шлифовального круга, м/сек\
Ризд — скорость шлифуемой детали, м/мин.
Удельное сопротивление металла берется из диаграммы *.
р= Uh3J'S'5 кГ;
X- О О
Икр-60
N = л. с., Д£изд = л. с.
р 75т, зл' 60-75-т]
Пример. Определить мощность круга при шлифовании резьбы М12Х 1,75;
S = 1,75 мм и v Кр = 35 м/сек.
Принимая скорость вращения детали иИзд=5 м/мин, определяем число
оборотов изделия в минуту.
1000-е» 1000-5
«изд = ——р = . 9 = 132 off/мин.
к * (Л О , 11 * 1 X
Берем Х^=700 кГ/мм2 и определяем мгновенное сечение стружки W и силу
Pz :
Иизд--5-8 5-1,75-0,5
W = д „„ - ---------- - = 0,0021 мм2.
оКр-60 35•60
Pz KS.W -= 700-0,0021 = 1,47 1,5 кГ.
Принимая коэффициент полезного действия т] =0,85, определяем мощность
круга ЛГкр:
дг _ Pz'vkp ______ 1'5-35
кр 75т1 ~ 75-0,85
= 0,83 л. с.
При шлифовании резьбы на деталях, изготовленных из неза-
каленной стали любой марки или термически обработанной уг-
леродистой и инструментальной стали до твердости HRC=42—
48, рекомендуется применять абразивные круги на керамической
связке при окружной скорости вращения его у = 38—42 м/сек.
Шлифуя резьбу на деталях, изготовленных из углеродистой
и инструментальной стали, а также из некоторых высоколеги-
рованных сталей (9ХС, ХВГ и др.), термически обработанных
до твердости Я/?С=50н-62, рекомендуется применять абразив-
ные круги на керамической связке при окружной скорости вра-
щения v = 30—35 м/сек. Для этой же обработки применяют абра-
зивные круги бакелизированные и на бакелитовой связке, связ-
ке СК, СКН при окружных скоростях v=40—45 м/сек.
Обработку производят глубинным способом. При этом спо-
собе глубина резания при шлифовании однониточным кругом
достигает £=0,8—1,2 мм, а при шлифовании многониточным
кругом £=1,8—2,4 мм (при шлифовании напроход).
Соболев Н. П. Нарезание резьбы шлифованием. Изд-во ОНТЛ, 1935.
330
Для шлифования высоколегированных сталей, термически
обработанных до твердости HRC=58—64 (Р18, Р9), применя-
ют абразивные круги на органической связке СК, СКН и баке-
лизированные круги, изготовленные на керамической связке. Ок-
ружная скорость кругов у=40—48 м/сек и в редких случаях
(при шлифовании резьбы с мелким шагом) у = 52—58 м/сек.
Шлифование осуществляют скоростным способом при скоро-
сти вращения детали оИзд=6—10 м/мин с глубиной резания
t=0,05—0,01 мм.
При применении для шлифования резьбы абразивных кругов
одинаковой характеристики при одних и тех же режимах реза-
ния чистота прошлифованного профиля резьбы на деталях, из-
готовленных из термически обработанной стали, значительно
выше, чем на деталях из незакаленпой стали. Это явление объ-
ясняется более благоприятными условиями стружкообразования
в процессе резания.
Чистота профиля резьбы, прошлифованной абразивным кру-
гом с большими окружными скоростями у = 42—55 м/сек, выше
по отношению к обработке профиля резьбы абразивным кругом
с окружной скоростью у = 28—32 м/сек при сохранении осталь-
ных условий шлифования.
Это объясняется уменьшением толщины слоя, снимаемого од-
ним режущим зерном, при увеличении окружной скорости кру-
га в процессе резания, отчего и глубина рисок на поверхности
профиля резьбы значительно меньше, чем на поверхности резь-
бы, прошлифованной с малой окружной скоростью круга.
Правильность выбора режимов резания и характеристики
круга можно определить в процессе шлифования.
Если по профилю резьбы видны «прижоги», появление цве-
тов побежалости, а также наблюдается чрезмерный нагрев де-
тали в процессе шлифования, то абразивный круг подобран с
завышенной твердостью или очень мелкозернистый.
Необходимо подобрать шлифовальный круг с более мягкой
характеристикой или уменьшить режимы резания.
Если прямолинейность шлифуемого профиля резьбы быстро
теряется или не выдерживается вершина при внутреннем диа-
метре резьбы, а также профиль шлифуемой резьбы имеет гру-
бый, надробленный вид, то абразивный круг подобран с зани-
женной твердостью или обработка резьбы ведется на занижен-
ных окружных скоростях шлифовального круга или завышен-
ных оборотах вращения изделия.
Для ориентировочного выбора режимов резания можно поль-
зоваться рекомендациями В. Д. Глясса* для шлифования одно-
ниточным и многониточным кругом как по целому, так и после
предварительной обработки профиля резьбы.
* Г л я с с В. Д. Резьбошлифование. Машгиз, 1960.
331
Более подробные данные по определению режимов резания
даны в табл. НИБТН «Нормативы для нормирования работ при
шлифовании» (авт. проф. Лурье Г. Б.), Машгиз, 1958.
Лабораторные работы
Решить задачи на нахождение оптимальных режимов реза-
ния при шлифовании резьбы в зависимости от точности обраба-
тываемых деталей.
При решении задач необходимо учитывать допустимую чи-
стоту правки профиля шлифовального круга на операциях пред-
варительного получистового и чистового резьбошлифования,
применение различных методов шлифования резьбы — попутно-
го, встречного, скоростного и глубинного — и применение алмаз-
ного инструмента того или иного вида.
ГЛАВА XI.
Т ЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
§ 1. СВЕДЕНИЯ О ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
Правильный выбор технологического процес-
са и соблюдение его в первую очередь обеспечивает
качество, производительность, а также стоимость обработки де-
талей.
Большинство обрабатываемых деталей с резьбой можно под-
разделить на две основные группы: детали тела вращения и
плоские.
Детали тела вращения в свою очередь подразделяют по ме-
тоду установки и крепления их в процессе обработки.
Большинство деталей с резьбою на наружном диаметре име-
ет технологическую базу — центровые гнезда внутренние или на-
ружные (калибры-пробки, метчики, ходовые винты и т. д.).
Для установки и крепления некоторых деталей базой служит
наружный диаметр (крепление детали в цанговом устройстве).
Детали с внутренней резьбой устанавливают и закрепляют в че-
тырехкулачном патроне и на планшайбе. Некоторые детали с
резьбой обрабатывают на специальных центровых или резьбо-
вых оправках.
Плоские детали типа реек, плоских плашек и др. устанавли-
вают в специальных приспособлениях.
Так как у большинства деталей операция шлифования резь-
бы является окончательной, база для обработки ее всегда бы-
вает чистовой.
Под чистовой базой подразумевается поверхность, обрабо-
танная на предыдущей операции, которую принимают за базу
при последующих установках детали в процессе обработки.
Технология изготовления резьбовых деталей в единичном, се-
рийном и крупносерийном производстве также зависит от рода
производства. Как пример рассмотрим технологический процесс
обработки метчиков М10Х1,5.
333
В единичном и мелкосерийном производстве технологический
процесс разрабатывают по маршрутной системе, с указанием
чередования операций и необходимых размеров, выполняемых в
каждой операции:
1. Заготовительная. Отрезать заготовку 0 =.... мм длиной
/=....мм.
2. Токарная. Зацентровать заготовку и проточить d\, di, оставив при-
пуск под шлифование . мм. Нанести риски на хвостовике числом, соот-
ветствующим номеру метчика.
3. Фрезерная. Фрезеровать квадрат и стружечные канавки оконча-
тельно.
4. Термообработка. Закалить и отпустить метчик до твердости
НЯС=63-61.
5. Токарная. Притереть центровые гнезда.
6. Заточная. Заточить переднюю грань пера.
7. Шлифовальная. Шлифовать диаметры di и di окончательно по
чертежу.
8. Резьбошлифовальная. Шлифовать резьбу предварительно и
окончательно. Шлифовать заборную часть метчика.
На изготовление этого же метчика в крупносерийном произ-
водстве необходимо составить технологический процесс по прин-
ципу расчленения операций, с указанием режимов резания, обо-
рудования, режущего, измерительного и вспомогательного ин-
струмента.
Для каждой операции или перехода рекомендуется поместить
эскиз обработки с указанием места обработки и установочной
базы.
ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ф
I операция. Отрезать заготовку в размер
Оборудование: специальный станок, модель.
Режущий инструмент: абразивный круг.
Измерительный инструмент: шаблон.
Режимы резания.
II операция. Торцевать заготовку в размер Zi и центровать с двух
сторон
Оборудование: центровально-фрезерный полуавтомат, модель.
Режущий инструмент: торцовая фреза, зенковки.
Измерительный инструмент: шаблон.
Режимы работы.
334
III операция — токарная. Проточить хвостовую часть, оставив
припуск под шлифовку
Оборудование: токарный станок, модель.
Режущий инструмент: резец проходной с твердосплавным сплавом Т15К6;
сечение.
Измерительный инструмент: скоба.
Режимы резания.
IV операция — токарная. Проточить диаметр di в размер
Оборудование: токарный станок, модель.
Режущий инструмент: резец проходной с твердосплавной пластиной Т15К6;
сечеиие.
Измерительный инструмент: скоба.
Режимы резаиия.
ДАДД
V операция — фрезерная. Фрезеровать квадрат окончательно
Оборудование: фрезерный станок, модель.
Режущий инструмент: набор трехсторонних фрез.
Приспособление: четырехместное для фрезерования квадрата.
Измерительный инструмент: шаблон па ширину и длину квадрата, штанген-
циркуль.
Режимы резания.
VI операция —шлифовальная. Шлифовать рабочую часть под
накатку в размер d0
Оборудование: бесцентровый шлифовальный станок.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП500ХП50Х305 Э25 СТ2—СТЗ К
335
Приспособление: опорный нож.
Измерительный инструмент: скоба, микрометр гладкий.
Режимы резания.
VII операция — резьбонакатная. Накатать профиль резьбы
с припуском под окончательное шлифование
Оборудование: резьбонакатный станок, модель.
Режущий инструмент: накатные ролики.
Приспособление: стойка для поддержания метчиков.
Измерительный инструмент: резьбовая скоба гладкая, микрометр резьбовой.
Режимы резания.
VIII операция —фрезерная. Фрезеровать стружечные канавки
Оборудование: горизонтально-фрезерный станок, модель.
Режущий инструмент: набор капавочных фрез.
Приспособление: шестиместное приспособление для фрезерования канавок.
Измерительный инструмент: штангенциркуль.
Режимы резания.
IX операция — токарная. Снять заусенцы по профилю резьбы
Оборудование: токарный станок, модель.
Приспособление: приспособление для снятия заусенцев.
X операция — термическая. Термообработка рабочей части
и квадрата.
XI операция — токарная. Зачистить центровые гнезда
Оборудование: токарный станок, модель.
Режущий инструмент: опорные центры с твердосплавными наконечниками.
Режимы обработки.
XII операция — шлифовальная. Шлифовать хвостовую часть
в размер.
Оборудование: бесцентровошлифовальный станок, модель.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП 500x150 x 305 Э25 СТ2—СТЗ К.
Измерительный инструмент: скоба гладкая.
Приспособление: опорный нож.
Режимы резания.
336
XIII операция — шлифовальная. Шлифовать рабочую часть
в размер
Оборудование: круглошлифовальный станок, модель.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП 600x63x305 Э60 СТ 1—СТ2 К.
Приспособление: опорные центры, хомутик.
Измерительный инструмент: микрометр гладкий, рычажная скоба.
Режимы резания.
XIV операция —отделочная. Полировать стружечные канавки
Оборудование: полировальная головка.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП 125X6X32 ЭБ46 С2 Б.
Режимы обработки.
XV операция — заточная. Заточить перо по передней грани
Оборудование: заточной станок, модель.
Режуший инструмент: шлифовальный круг ЗТ 225x18x40 ЭБ25 С1.
Измерительный инструмент: прибор для контроля угла передней грани.
Режимы резания.
XVI операция — резьбошлифован ия. Шлифовать окончатель-
но профиль резьбы
Оборудование: резьбошлпфовальный полуавтомат, модель.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП 350 X 8X160 ЭБ 6С2—СТ1 К.
Приспособление: опорные центры, хомутик.
Измерительный инструмент: микрометр гладкий, измерительные проволочки,
рычажная скоба.
Режимы резания.
337
XVII операция — затыловочная. Шлифовать затылок заборно-
го конуса
Оборудование: специальный станок для затылования спада, модель.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПВ 125X60X32 Э25 Cl— С2 К.
Приспособление: опорные центры, хомутик.
Режимы резания.
XVIII операция —маркировка. Клеймить размер метчика на
хвостовой части
Оборудование: станок для клеймения, модель.
Режимы обработки.
Как видно из приведенных технологических процессов, обра-
ботка одного и того же метчика имеет свои особенности в зави-
симости от типа производства.
Оснащение станков приспособлениями, а также применение
полуавтоматического и автоматического оборудования в массо-
вом производстве обеспечивает широкое применение многоста-
ночного обслуживания.
§ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ШЛИФОВАНИЯ РЕЗЬБЫ
С ЗАТЫЛОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ НА МЕТЧИКАХ
Резьбу с затылованным профилем шлифуют на метчиках ско-
ростным и глубинным способами. Большая часть метчиков име-
ет направление стружечных канавок прямое, что позволяет обра-
батывать резьбу как однониточным, так и многониточным шли-
фовальным кругом. Современная инструментальная промышлен-
ность изготовляет метчики из высоколегированной стали — Р18,
поэтому обработка профиля метчиков чаще всего ведется скоро-
стным методом.
На резьбошлифовальных станках, конструкция которых не
позволяет вести обработку профиля резьбы скоростным мето-
дом, резьбошлифование ведется многониточным кругом глубин-
ным методом. Для шлифования резьбы метчиков скоростным
методом обычно применяют однониточный круг на керамической
связке, который для увеличения стойкости предварительно перед
выдачей в работу пропитывают бакелитовой смолой.
Обработку резьбы шлифовальным кругом на органической
связке рекомендуется производить на коротких «жестких» мет-
чиках. Нежесткий метчик отжимается от круга в процессе шли-
фования, что ухудшает равномерность спада затылка шлифуемо-
го профиля резьбы.
338
Кроме ухудшения затылуемого профиля возникает также
нецилиндричность среднего диаметра резьбы. Для устранения
этих явлений целесообразно уменьшить числа оборотов изделия
и глубину резания.
За последнее время в инструментальной промышленности
применяют обработку метчиков жесткой кон-
струкции (метчики ручные, машинные и гаечные), начиная с
наружного диаметра резьбы dQ = 12 мм и выше, многониточ-
ными кругами.
Для обеспечения большей производительности на планшайбу
устанавливают шлифовальные круги двух характеристик. Пер-
вым в работу вступает шлифовальный круг с более крупным
зерном и меньшей твердостью. Этот круг производит всю, или
большую часть обдирочной, черновой, работы. Чистовое шлифо-
вание и окончательное выполнение профиля резьбы производит
абразивный круг с более мелким зерном и более высокой твер-
достью (см. рис. 76).
Такое сочетание абразивных кругов на одной планшайбе поз-
воляет обрабатывать резьбу предварительно и окончательно за
один проход.
Профилируют профиль многониточных кругов предваритель-
но металлическим накатным роликом, а окончательный профиль
на абразивном круге обрабатывают фасонным алмазным рез-
цом, установленным на специальном правильном приборе.
Производительность шлифования профиля резьбы на метчи-
ках скоростным методом однониточиым и многониточным абра-
зивными кругами в основном зависит от качества шлифовально-
го круга и обрабатываемого материала. Применение того или
иного метода обработки определяется при рассмотрении каждо-
го конкретного случая в отдельности.
Так обработка резьбы многониточным кругом на деталях, из-
готовленных из инструментальных или высоколегированных
(У10, 9ХС, ХВГ и др.) сталей, экономически выгоднее, чем шли-
фование резьбы однониточным кругом.
В то же время обрабатывать профиль резьбы на деталях, из-
готовленных из быстрорежущих сталей марок Р18 и Р9 и др.,
экономически выгоднее скоростным методом однониточным кру-
гом.
Поводковые устройства для обработки остроугольной резьбы
с затылованным профилем. Применение различных поводковых
устройств при обработке остроугольной цилиндрической резьбы
с затылованным профилем способствует повышению производи-
тельности. Самым важным фактором в обработке детали с заты-
лованным профилем считается настройка механизма затылова-
ния таким образом, чтобы затылование профиля резьбы начина-
лось с точки окружности, отстоящей от режущей грани пера на
угол у (см. рис. 55).
339
Самой распространенной деталью с затылованным профилем
остроугольной цилиндрической резьбы является метчик. Поэто-
му на примере обработки профиля резьбы метчика можно пока-
зать применение поводковых устройств в зависимости от пост-
роения технологического процесса обработки метчика.
Для более производительного затылования
резьбы на метчиках необходимо, чтобы расположе-
ние стружечных канавок было согласовано со сторонами квадра-
та метчика, т. е. чтобы они обрабатывались после операции —
фрезерование квадрата. В этом случае возможно производить
настройку механизма затылования только на первой детали для
всей шлифуемой партии метчиков, в противном случае приходит-
ся настройку производить на каждом метчике.
При фрезеровании стружечных канавок с некратным числом
канавок по отношению к граням квадрата (например, у квадра-
та четыре грани, а фрезеруется три стружечных канавки) необ-
ходимо одну из граней квадрата заметить (керном или другим
инструментом) и начинать фрезерование стружечных канавок,
базируясь только от замеченной грани. При фрезеровании четы-
рех стружечных канавок замечать грань при фрезеровании не
обязательно.
Такой технологический процесс — обработка стружечных ка-
навок — позволяет пользоваться установочным приспособлением
(см. рис. 24, а) при шлифовании резьбы на метчиках как на
предварительных, так и на окончательных операциях. При этом
необходимо обращать внимание на то, чтобы замеченная сторо-
на квадрата всегда была направлена в одну и ту же сторону при
обработке всей партии метчиков. Применение универсального
поводкового приспособления позволяет облегчить труд рабоче-
го и сократить вспомогательное время на закрепление метчика
в поводковом хомутике (см. рис. 23) на 15—20%.
Применение описанного технологического процесса возможно
в инструментальных цехах машиностроительных заводов, т. е.
когда данная партия метчиков обрабатывается при одной налад-
ке станка.
На специализированных инструментальных заводах, где мет-
чики на операцию шлифования профиля резьбы приходят с раз-
личных фрезерных полуавтоматов, настройка которых на фре-
зерование стружечных канавок не согласована между каждым
станком, построение технологического цикла по предыдущему
принципу не представляется возможным.
На таких заводах применяют закрепление поводково-
го хомутика с ориентацией от стружечной ка-
навки или пера. Принцип ориентации поводкового хомути-
ка от стружечной канавки состоит в следующем: на цилиндри-
ческую часть хвостовика метчика надевается (но не закрепляет-
ся) поводковый хомутик, затем метчик кладется на гладкую пли-
340
ту, брусок (рис. 150), с базой на стружечную канавку. Опи-
раясь пальцами одной руки в точке 1 на пере метчика и в точке
2 в хвостовике поводкового хомутика, деталь закрепляют дру-
гой рукой винтом 3.
Выступ бруска 4 под хвостовик поводкового хомутика обеспе-
чивает более правильную ориентацию по отношению к стружеч-
ной канавке.
Шлифование резьбы на метчиках при таком способе установ-
ки ведется с двумя-тремя поводковыми хомутиками, причем уста-
2
Рис. 150. Крепление метчика с ориентацией на стружечную канавку
навливают хомутик и закрепляют следующую деталь во время
обработки предыдущей детали на станке.
Наряду с креплением метчика в поводковом хомутике с
ориентацией па стружечную канавку применяют метод ори-
ентации хвостовика поводкового хомутика на
перо метчика.
Крепление детали в поводковом хомутике с ориентацией на
стружечную канавку или на зуб (перо) также широко приме-
няют при шлифовании резьбы по профилю у резьбовых фрез.
§ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ШЛИФОВАНИЯ РЕЗЬБЫ
НА ХОДОВЫХ ВИНТАХ
При шлифовании профиля резьбы у закаленных ходовых вин-
тов встречаются два вида обработки их:
1) шлифование профиля «по целому» после термообработки;
341
2) шлифование профиля резьбы, предварительно прорезанно-
го до термообработки.
Более чем двадцатилетний опыт работы Московского завода
координатно-расточных станков показывает, что предваритель-
ная обработка профиля резьбы после термообработки дает бо-
лее положительные результаты.
Предварительное шлифование профиля резьбы по «целому»
на термически обработанных винтах до твердости /7/?С = 50-н
н-60 ед. производят на резьбошлифовальных станках как мно-
гониточными, так и однониточными шлифовальными кругами.
Как исключение, эту работу производят на токарных станках
твердосплавным инструментом.
Шлифование резьбы «по целому» без предварительной про-
резки более эффективно до определенной величины шага резьбы
(до 3 = 8 мм). У резьб с шагами 3>8 мм предварительную об-
работку профиля резьбы целесообразнее производить до термо-
обработки. При этом следует учитывать, что ходовые винты, из-
готовленные из стали марки ХВГ и термообработанные до твер-
дости /Л/?С = 50-^60, после закалки и соответствующего отпуска
удлиняются из расчета 0,1 мм на длине 100 мм при твердости
HRC = b&. Ввиду этого при предварительном нарезании резьбы
на ходовых винтах следует учитывать эту особенность стали и
нарезать резьбу на токарном станке с заранее уменьшенным
шагом.
Припуск по среднему диаметру на дальнейшие операции
резьбошлифования оставляют из расчета 2,5—4 мм на диаметр,
в зависимости от длины резьбовой части ходового винта.
Примерный технологический процесс изготовления ходовых
винтов описан в главе VII «Шлифование трапецеидальных
резьб».
§ 4. МАРШРУТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЕК
ПОСЛЕ ТЕРМООБРАБОТКИ
Примером технологического процесса изготовления реек мо-
жет служить обработка рейки из стали 40Х, термообработанпой
до твердости HRC = 39. Технология обработки такова:
1. После термической обработки контролируют твердость
рейки и отсутствие термических трещин.
2. На плоскошлифовальном станке шлифуют три плоскости
с припуском на окончательную обработку.
3. Производят старение детали в масле при температуре
180°С в течение 24 час.
4. Шлифуют три плоскости окончательно по техническим ус-
ловиям чертежа.
5. Комплект реек устанавливают в шестиместную оправку и
шлифуют в размер на круглошлифовальном станке.
342
6. Устанавливают оправку с закрепленными на ней рейками
(обработанными на предыдущей операции) на опорные центры
резьбошлифовального станка и производят прорезку и оконча-
тельное шлифование профиля зуба рейки согласно техническим
условиям чертежа.
Режущий инструмент: многониточный абразивный
круг ПП400Х20Х203 ЭБ12М2К-МЗК; рейка имеет т=1 мм.
Режимы резания: пОб. изд=2 об! мин, n0Q. кр = 1500 об/мин.
Глубины резания:
первый проход 1,5 мм;
второй проход окончательно в размер.
Перед каждым проходом абразивный круг поднакатывается
металлическим роликом в течение 2—3 мин при оборотах круга
«об- кр=80 об/мин.
После окончательной обработки профиля зуба рейку контро-
лируют по всем параметрам на универсальном микроскопе.
ЛИТЕРАТУРА
АврутинС. В. Фрезерное дело. Профтехиздат, 1963.
Би гнев И. В. Универсальный резьбошлифовальиый станок 5822. Руко-
водство к обслуживанию, ЦБТИ Мосгорсовнархоза, 1962.
Г л я сс В. Д. Резьбошлифование. Машгиз, 1960.
Мерперт М. П. Прецизионные резьбошлифовальные станки. Машгиз,
1962.
Сысоев В. И. Основы резания металлов и режущий инструмент. Маш-
гиз, 1962.
Стр.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..................................................... 3
Глава I. Гигиена труда, промышленная санитария и техника без-
опасности при резьбошлифовании................................... 5
§ 1. Санитарные требования и промышленный травматизм .... 5
§ 2. Техника безопасности.................................... 8
§ 3. Первая помощь при несчастных случаях.................... 9
Глава II. Элементарные сведения о резьбошлифовании...............11
§ I. Понятие о процессе обработки металлов резанием.........11
§ 2. Общие сведения о резьбах и их применении................13
§ 3. Методы нарезания резьбы.................................20
§ 4. Виды и способы резьбошлифования.........................23
§ 5. Общие сведения о резьбошлифовальном круге...............26
§ 6. Подбор и эксплуатация шлифовальных кругов...............34
§ 7. Охлаждение изделий нри шлифовании.......................37
§ 8. Первое знакомство с резьбошлифовальными станками ... 38
§ 9. Уход за станком.........................................43
Глава III. Шлифование остроугольных цилиндрических резьб ... 45
§ 1. Классы и степени точности остроугольных цилиндрических
резьб........................................................45
§ 2. Центры — база для обработки изделия............................46
§ 3. Форма и размеры центровых гнезд............49
§ 4. Настройка станка на шлифование остроугольных цилиндри-
ческих резьб 56
§ 5. Шлифование остроугольной резьбы однониточным и много-
ниточным кругами 70
§ 6. Предварительное и чистовое резьбошлифование............79
§ 7. Свойства поверхностного слоя профиля резьбы и чистота об-
работки при резьбошлифовании.............................82
§ 8. Измерительный инструмент..........83
§ 9. Виды, причины брака и способы его предупреждения .... 90
§ 10. Смазочно-охлаждающие жидкости.............92
§ 11. Правила техники безопасности при шлифовании остроуголь-
ной резьбы...................................................96
Глава IV. Правка и балансировка резьбошлифовальных кругов . . 98
§ 1 Износ и засаливание круга и их влияние на обработку детали 98
§ 2 Правка шлифовального круга и виды алмазного инструмента 100
345
Стр.
§ 3. Методы и режимы правки резьбошлифовальных кругов . . . ЮЗ
§ 4. Дисбаланс шлифовального круга и метод его устранения . . 106
§ 5. Приспособления для балансировки резьбошлифовальных кру-
гов .........................................................Ю8
Глава V. Основные принципы построения технологического процесса 111
§ 1. Понятие о технологическом процессе.........................Ш
§ 2. Основные элементы технологического процесса..............112
§ 3. Понятие о базах и выборе их..............................114
§ 4. Последовательность обработки. Операционные и технологиче-
ские карты .................................................115
Глава VI. Шлифование резьбовых гребенок, фасонных резцов и ост-
роугольной резьбы с затылованным профилем.......................120
§ 1. Шлифование резьбовых гребенок и фасонных резцов .... 120
§ 2. Применение режущего инструмента с затылованным профилем
в металлообрабатывающей промышленности......................122
§ 3. Способы получения затылованного профиля при шлифовании
остроугольных резьб на резьбошлифовальиых станках . . . 123
§ 4. Настройка станка на шлифование и наладка иа отбой шлифо-
вального круга при затыловании профиля резьбы...............129
§ 5. Влияние диаметра шлифовального круга и величины спада за-
тылка на образование правильно затыловаииого профиля . . 135
§ 6. Измерительные инструменты и приборы для контроля цилин-
дрической остроугольной резьбы с затылованным профилем 137
§ 7. Вопросы качества, организация рабочего места и техника бе-
зопасности при обработке деталей с затылованным профилем
резьбы................................................139
Глава VII. Шлифование трапецеидальных резьб............141
§ 1. Трапецеидальные и прямоугольные резьбы............141
§ 2. Червячные передачи................................142
§ 3. Шлифование и измерение червяков с архимедовым профилем 143
§ 4. Шлифование и измерение конволютных червяков.......152
§ 5. Изготовление и измерение червяков специального назначения 153
§ 6. Изготовление червячных фрез для обработки зубьев зубчатых
колес.......................................................155
§ 7. Виды ходовых винтов и их назначение.......................157
§ 8. Шлифование резьбы на ходовых винтах.......................161
§ 9. Точность изготовления и измерение ходовых винтов .... 171
I лава VIII. Резьбошлифовальные станки..........................188
§ 1. Основные типы резьбошлифовальных станков..................188
§ 2. Универсальные резьбошлифовальиые станки...................189
§ 3. Специальные резьбошлифовальиые станки-полуавтоматы для
обработки метчиков ........................................ 246
§ 4. Специальный станок МВ20 для шлифования ходовых винтов 269
§ 5. Станки для шлифования точных червяков и фрез......277
Лабораторные работы......................................... 296
Глава IX. Шлифование конических, многозаходных, внутренних резьб
и реек .....................................................300
§ 1. Шлифование конических резьб.............................300
§ 2. Шлифование многозаходных резьб..........................303
§ 3. Шлифование точных реек..................................309
§ 4. Изготовление деталей с внутренней резьбой.................311
346
Стр.
Глава X. Абразивный инструмент и основы резания металла при резь-
бошлифовании ...................................................314
§ 1. Общие сведения о режущем инструменте и его геометрии . . 314
§ 2. Шлифовальные круги...............................................315
§ 3. Зернистость абразивных материалов................................319
§ 4. Связывающие материалы (связки)...................................320
§ 5. Твердость шлифовального круга....................................322
§ 6. Структура шлифовального круга....................................322
§ 7, Процесс резания при резьбошлифовании.............................324
§ 8. Усилия резания и режимы обработки при резьбошлифовании 328
Глава XI. Технологический процесс обработки типовых деталей . . 333
§ 1. Сведения о типовых технологических процессах.................... 333
§ 2. Технологические особенности шлифования резьбы с затыло-
ванным профилем на метчиках.................................338
§ 3. Технологические особенности шлифования резьбы на ходовых
винтах .................................................... 341
§ 4. Маршрутная технология изготовления реек после термообра-
ботки ......................................................342
Литература................................................................344
Тульпа Спартак Матвеевич
РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Учебн. пособие для городских профессио-
нально-технических училищ. М., «Высшая
школа»
348 стр. с илл. 6П4. 67
Научный редактор Н. С. Ознобишин
Редактор Ю. М. Максимова
Художник В. 3. Казакевич
Техн, редактор Л. А. Гарнухина
Корректор Г. Д. Смирнова
Т-01450 Сдано в набор 23/IX 1964 г.
Подп. к печати 15/11—65 г.
Формат 60X90’/ie Объем 21,75 печ. л. +
2 вклейки 0,5 и. л. Уч.-изд. л. 21,31.
Изд. № 6170. Тираж 6.000 экз.
Цена 63 коп.
Сводный тематический план 1965 г.
для учебников по профтехобразованию.
Позиция 13
Москва, И-51, Неглинная ул., д. 29/14,
Издательство «Высшая школа»
Московская тип. Ng 8 Главполиграфпрома
Государственного комитета Совета
хЧинистров СССР по печати,
Хохловский пер., 7. Зак. 1673.
Сменные
зубчатые
колеса
98
Рис. 98. Гидрокииематическая схема станка ММ582:
/ — гидропривод, 2 — ступенчатые шкивы, 3 — тахометр, 4 — червяк, 5, 9, 56, 59, 63 — зубчатые колеса, 6 — промежуточный вал, 7, 8, 35 —
сменные зубчатые колеса, 10 — центральный вал, // — насос, 12 — шлицевой вал, 13 — механизм компенсации зазоров, 14 — косозубые
зубчатые колеса, /5 —шпиндель, 16 — гайка, /7 — ходовой винт, 18 — коррекционное устройство, 19, 37, 39 — червячные пары, 20, 55— кнопки,
21 — цилиндр, 22, 44 —храповой механизм, 23 маховичок, 24 — червяк, 25— сменный кулак затылования, 26— винт, 27 — шлифовальная
бабка, 28— система рычагов, 29—червячная пара, 30— виит поперечной подачи, 31 — кулак быстрого подвода и отвода, 32, 34 — элек-
тродвигатель постоянного тока, 33 — клнноременная передача, 36 — валик, 38 — маслопровод, 40 — кулисный механизм, 4/— ползушка пра-
вильного прибора, 42 — цилиндр, 43 — шток-рейка, 45 — реле давления. 46 — фильтр, 47 — шестеренчатый насос, 48— электродвигатель пе-
ременного тока, 49 — шкив, 50 — шкив гильзы, 51 — маслопровод, 52 — шпиндель, 53— линейка, 54, 66 — рейка, 57— вал, 58— задняя бабка,
60 — штурвал поперечной подачи, 61, 62 — вал, 64 — рукоятка быстрого отвода, 65—грибок, 67— упоры стола, 68 — рукоятка, 69, 76, 77,
81, 86 — каналы. 70 — смазочная система, 7/— поршень. 72 — рычаг реверса, 73 — сливная труба, 74 —тяга, 75 — золотники, 78, 79, 87, 88, 90,
91, 95, 99 — трубы, 80 — золотниковая коробка, 82, 84 — дроссели, 83 — кран. 85— маслопровод. 89 - клапан Низкого давления, 92 — мано-
метр, 93 — пружина, 94 — клапан высокого давления. 96 — лопастной насос, 97 — труба избыточного давлении, 98 — резервуар
Нп смазки направ-
ляющи х стола | Г”
Рис. 116. Гидрокинематическая схема станка 5810:
1 — электродвигатель постоянного тока, 2, 5, 8— вал, 3, 37— шлицевые валики, 4 — гитара затылования, 6 — сменные зубчатые колеса, 7— червячная пара, 9 — ходовой винт, 10 — механизм попадания в нитку, 11 —
ходов я гайка, 12 — коррекционная линейка, 13 и 15 — косозубые зубчатые колеса. 14 — механизм компенсации люфтов, 16 — шпиндель передней бабки, 17 — червячная передача, 18 — винты, 19 — упоры, 20 —
рукоятка, 21 — гидравлический цилиндр, 22 — шток-рейка, 23 — зубчатое колесо-сектор, 24 — храповой механизм, 25 — червяк, 26 — гайка, 27 — шток, 28 — колесо-сектор, 29 — лимб, 30 — храповой механизм, 31 —
червячная передача, 32 — ходовая гайка, 33 — рукоятка, 34 — косозубая передача 35 — сменные зубчатые колеса. 36 — электродвигатель, 38 — кулак затылования, 39 — рычаг, 40 — рычаг регулирования величины
затылования. 41 — рычаг качания шлифовальной бабки, 42 — корпус шлифовальной бабки, 43 — рычаг, 44 — кулачок, 45 — вал, 46 — электродвигатель переменного тока, 47 — червячные пары, 48 — кулисный
механизм, 49 — конечный выключатель, 50 — ползушки, 51 — шпиндель, 52 — ходовой винт поперечной подачи, 53 — пиноль, 54 — корпус задней бабки, 55 — рукоятка, 56 — муфта сцепления, 57 — лопасть, 58 —
зубчатое колесо, 59 — кулачок, 60 — рейка, 61 — копир, 62 — золотник, 63 — тяга, 64 — винт, 65 — лимб, 66, 67 — маслопровод, 68 — рукоятка быстрого подвода н отвода, 69 — два зубчатых сектора, 70, 71 — «собачки»,
72, 73 — кулачки, 74 — электромагнит, 75 — маслопровод, 76 — рукоятка, 77 — шток, 78 — маховик, 79 — лимб, 80 — откидная собачка, 8 —золотник, 82 — кран, 83, 84, 85, 86,87- маслопроводы, 88 — клапан давления,
89 — шестеренчатый насос, 90 — электродвигатель, 91 — бак, 92, 93—маслопроводы, 94 — тахометр
Рис. 120. Гидрокинематическая схема станка МВ13:
1 — шток, 2 — электромагнит, 3 — рукоятка, 4 — перемещающаяся штанга. 5 — кулачок, 6 — привод, 7 — набор мерных плиток, 8, 29 — концевые выключатели, 9 — кулачки,
10, 18 — конечяики, 11— линейка, 12, /7 — стальные калиброванные ленты, /3 —барабан, 14 — вал, /5 — червячная пара, 16— лимб, 20— груз, 21 — кулачок, 22 — ползушка,
23 — штаига, 24 — вал, 25 — зубчатая пара, 26 — опора, 27 — вал, 28 — зубчатая пара, 29 — механизм выборки люфтов, 30 — стол, 31 — пиноль передней бабки, 32 — повод-
ковая планшайба, 33 — рукоятка, 34, 45 — цилиндры, 35 — ползун, 36 — пускатель, 37.— зубчатое колесо, 38 — храповой механизм, 39 — червяк, 40 — червячная пара, 41 —
ходовая гайка, 42 — ходовой винт, 43, 44 -(..маслопроводы, 46 — шток, 47 — зубчатый сектор, 48 — храповой механизм, 49 — лимб, 50 — червячная пара, 51 — ходовая гайка,
52 — ходовой винт, 53 —рукоятка, 54 — косозубая зубчатая передача, 55 — державки, 56, 57, 53 —тягн, 59— конечник, 60 — кнопка, 61 — планшайба, 62 — валик, 63 —палец,
64 — винтовой копир, 65, 66 — червячные пары, 67 —зубчатые колеса, 63 — электродвигатель переменного тока, 69 — электродвигатель постоянного тока, 70 — рычаг, 71 —
шлифовальная бабка, 72 — кулачок быстрого подвода и отвода, 73 — шпиндель шлифовального круга, 74 — вал, 75 — постоянный груз, 76 —сменные кулачки затылова-
ния, 77 — эксцентрик, 78 —пружина, 79 — шарикоподшипник, 80 — сухарь, 81 — специальные опоры, 82 — шпиндель задней бабки, 83 — механизм дифференциала станка
МВ13, 84 — сменные зубчатые колеса гитары дифференциала, 85 — вал, 86 —задняя бабка, 87 —зубчатая муфта, 88 — зубчатый блок, 89 —тахометр, 90 — вал, 91 — клипо-
ремениая передача, 92 —сменное зубчатое колесо. 93 — электродвигатель, 94 — червячная передача, 95 — вал, 96, 97 — электромуфта, 98 — маслопровод, 99 —лимб, 100 — хо-
довой винт, 101 — маслопровод, 102 — ползушка, 103 — зубчатые секторы, 104 — электромагнит, 105 — шток, 106 — рукоятка, 107 — дроссель, 108 — коромысло, 109 — кулак,
ПО — пружина, 111, /22 — маслопровод, 113 — гидравлический цилиндр, /// — лопасть, 2/5 — упор, 116, /// — «собачка», //8 —кулачок, 2/9 — электромагнит, 120 — лимб, 121 —
маховик, /22 — упор, /23 — соединительная муфта, 124 — рукоятка, /25 — электромагнит, /26 — маслопровод, /27 —шток. /28 — маслопровод, /29 — шестеренчатый насос,
130 — электродвигатель, 131 — маслопровод, 132 — резервуар
С. М. ТУЛЬПА
РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
РАБОТЫ
Одобрено Ученым советом
Государственного комитета
по профессионально-техническому образованию
при Госплане СССР
в качестве учебного пособия
для городских профессионально-технических училищ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
Москва 1965