Правка и балансировка абразивных кругов. Особенности наладки шлифовальных станков. Балансировка шлифовальных кругов перед их установкой на станок

Если центр тяжести круга совпадает с осью его вращения, то круг сбалансирован и может надежно работать на высоких окружных скоростях. Неуравновешенность кругов возникает из-за их неправильной формы; расположения посадочного отверстия с эксцентриситетом относительно перифе-
рии круга; неодинаковой плотности материала и др. Круги балансируют на специальных стендах (рис. 13.53, а). В качестве опор используют призмы, диски и цилиндрические валики. Круг устанавливают на оправку и размещают на валиках. Уравновешивание выполняют двумя сегментами (рис. 13.53, б) путем их перемещения по пазу фланца с торцовой стороны. При отсутствии уравновешенности тяжелая часть круга опускается вниз. Перемещая сегменты, снова проверяют степень уравновешенности круга до тех пор, пока круг в любом его положении на опорах будет находиться в покое. Необходимо балансировать все круги диаметром больше 100 мм. Перед балансировкой круг нужно осмотреть, чтобы убедиться в отсутствии трещин. Круги можно балансировать непосредственно на шлифовальном станке с помощью специальных механизмов.
13.34. АКТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
Шлифование, как правило, завершает технологический процесс и размеры изделий окончательны. Значительная часть времени рабочего цикла на автоматизированных шлифовальных станках (до 30 % вспомогательного времени) затрачивается на измерение шлифуемых заготовок. Поэтому используют автоматизацию контроля размеров, которая значительно повышает производительность шлифования.
Станки снабжают системами активного контроля (рис. 13.54). При активном контроле действительный размер заготовки до обработки (или размеры обрабатываемой заготовки) сравнивается с заданным размером. Устройства, осуществляющие и вырабатывающие такое сравнение и соответствующий сигнал измерительной информации, называют приборами активного контроля. Эти приборы работают методом прямого или косвенного измерения. При прямом измерении чувствительный элемент прибора контактирует с обрабатываемой поверх-

Ностью заготовки, при косвенном - не контактирует. Приборы бывают механические, электроконтактные, пневматические, индуктивные и др.
Средства активного контроля содержат: измерительный прибор; измерительную оснастку; командное устройство; усилитель командных сигналов; устройства сигнализации; источники питания. Измерительный прибор выдает информацию в виде показателей. Командное устройство преобразует измерительную информацию в дискретные сигналы - команды
для автоматического управления обработкой. Измерительная оснастка - это рычажные механизмы, призмы и т. д. Усилитель командных сигналов усиливает электрические сигналы измерительных приборов. Устройства сигнализации дают информацию об исполнении команд. В зависимости от условий производства используют упрощенные схемы активного контроля, в которых применяют только некоторые из указанных элементов.
Для активного контроля используют различные измерительные приборы (индикаторы; пневматические; индуктивные и т. д.). На рис. 13.55 приведены схемы измерительных средств с механическим (рис. 13.55, а) и пневматическим (рис. 13.55,6) приборами. Измерительный прибор неподвижно связан с измерительной оснасткой 1. Информация о размере заготовки выдается по шкале прибора 2. Управление обработкой осуществляется вручную. Измерительная оснастка1 (рис. 13.55,6) осуществляет бесконтактные измерения посредством пневмодатчика. Измерительная информация выдается по шкале прибором 2 и с помощью командного устройства 3 и усилителя 4 передается к исполнительным органам станка, которые совершают необходимые движения. Выполнение командных сигналов контролируется блоком 5.
На рис. 13.56, а показано одноконтактное измерительное

Устройство для измерения радиуса R заготовки 1, установленной в центрах круглошлифовального станка, посредством отсчетного устройства 2. Трехконтактное измерительное устройство со скобой 8 для измерения диаметрального размера D заготовки 2 на том же станке показано на рис. 13.56, б. Скоба 8 самоустанавливается на поверхности заготовки 2 посредством наконечников 1, 9, которые постоянно поджимаются рычажной системой с шарнирами 4, 6 под действием груза 3 (или пружины). Наконечники 1, 5 являются измерительными элементами, а на-

Конечник 9 - базовым элементом. Стержень 5 может перемещаться относительно скобы 8. Величина перемещения воспринимается отсчетным устройством 7.
На рис. 13.57 показано устройство для измерения диаметра - отверстия в заготовке при шлифовании на внутришлифовальном станке. Измерительные наконечники 7, 8, закрепленные на рычагах 1, 2 посредством пружины 3, соприкасаются с обрабатываемой поверхностью 6. Рычаги расположены на шарнирах 9, 10. На шарнирной опоре 11 рычага 1 установлен рычаг 4, который суммирует перемещения обоих наконечников 12 и передает суммарное перемещение измерительному прибору 5.

Схема подналадочной системы бесцентрово-шлифовального станка показана на рис 13.58. Деталь /, обработанная на станке, переносится транспортным устройством на позицию 2, где измеряется преобразователем 3. Когда контролируемый размер выходит за пределы установленного поля допуска, преобразователь 3 выдает сигнал - команду на исполнительное устройство 4 (электромагнит с храповым механизмом).
При включении электромагнита храповое колесо поворачивается и перемещает через винтовой механизм шлифовальную бабку на величину, соответствующую наладочному импульсу (1-2 мкм).
Схема подналадочной системы для двухшпиндельного плоскошлифовального станка показана на рис. 13.59. При вращении круглого стола 10 заготовки 2 подаются под измерительное устройство 3, наконечник которого контактирует с обработанной поверхностью. При износе круга / высота шлифуемых заготовок возрастает.
Когда размер заготовок становится равным подналадочному размеру, устройство 3 срабатывает и выдает сигнал (команду на подналадку), который поступает в усилитель 4 и далее в пускатель, включающий электродвигатель 5, от которого через редуктор 6, коническую передачу 7 и винт 8 перемещение передается шлифовальной бабке 9. Последняя совершает малые подналадочные перемещения.
Для контроля и измерения обработанных поверхностей применяются различные универсальные контрольно-измерительные средства: штангенциркули, микрометры, скобы, калибры и т. д.

Тщательная балансировка шлифовальных кругов гарантирует длительную и безопасную эксплуатацию станка и высокое качество выпускаемых заготовок. Наладка оборудования происходит вместе с оправкой, на которой крепится круг. Для процедуры предусмотрено использование специализированного оборудования, которое имеет множество модификаций. Это могут быть наладочные машины, установки, станки, стенды и прочие механизмы различные по принципу работы.

Важность балансировки

От того, насколько точно отлажен рабочий инструмент, зависит производительность и безопасность труда.

Качественная балансировка должна происходить только на прошедшем технический контроль устройстве, которым управляет квалифицированный персонал.

Зачем нужна балансировка?

Работая с неуравновешенным станком, мастер рискует получить травмы, вследствие разрыва шлифовального круга. Такое нарушение техники работы с устройством может привести к поражениям глаз и кожи рабочего. Разрываясь, раскаленная деталь крошится на мелкие частицы, которые разлетаются с высокой скоростью в разных направлениях.

Важность балансировки шлифовальных кругов также заключается в качестве выпускаемых заготовок. При нарушении равновесия на обрабатываемой поверхности образуются грани, волны, другие неровности. Этот факт значительно снижает производительность труда.

Работа устройства происходит на большой скорости вращения круга. При использовании неотлаженного абразивного круга, возникают центробежные силы, которые провоцируют значительные вибрации. Такое нарушение технологии приводит к последствиям для инструмента:

• повышается изнашивание шлифовального станка, в первую очередь подшипников;
• увеличивается расход абразивной составляющей;
• снижается срок службы.

Таким образом, от отлаженного положения круга для шлифовки напрямую зависит эффективность работы станка.

Причины неуравновешенности круга

Для спокойной и точной работы на станке абразивное устройство должно быть сбалансировано таким образом, чтобы центр тяжести и вращения находились на одной оси.

Основные причины возникновения отклонений в балансе:

• эксцентриситет (степень отклонения) наружной грани относительно монтажного отверстия;
• нарушение в геометрии круга;
• неравномерная пропитка смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ);
• отклонение в параллельности торцов круга;
• эксцентриситет, возникающий при посадке круга, вследствие односторонней выборки зазора между отверстием и зажимной шайбой;
• неправильный монтаж круга на установку;
• неравномерная плотность массы рабочей детали.

Как отбалансировать шлифовальный круг

Для спокойной и точной работы на станке круг должен быть приведен в баланс таким образом, чтобы центр тяжести и вращения находились на одной оси.

Балансировка шлифовальных кругов возможна во многих вариациях. Основные методы: статический и динамический.

Преимущество динамических устройств - высокая точность. Однако они используются не так часто, как статические, ввиду дороговизны такого оборудования и высокой сложности в работе, что требует специализированной квалификации мастера.

Более экономичные и простые в процессе эксплуатации статические приспособления применяются на производстве гораздо чаще.

В ходе манипуляций используются разнообразные балансировочные устройства, дополнительные детали. Также возможен вариант осуществления настройки оборудования, не снимая его со шлифовального станка.

Ниже приведен перечень методик по наладке абразивного элемента.

1. Момент дисбаланса между посадочным диаметром зажимной шайбы и отверстием круга возможно снизить в 2 раза. Для этого используется упругая центрирующая втулка. Она имеет вид кольца с лепестками. Деталь представлена разными показателями жесткости, которые подбираются в соответствии с уровнем преодоления массы круга с небольшим запасом.
2. Статическая балансировка на оборудовании с двумя горизонтальными параллельными линейками или цилиндрическими валиками. Наладочный аппарат такого типа - наиболее популярен. Его конструкция предполагает наличие двух строго горизонтальных плоскостей рабочих линеек. На которые устанавливается оправка с кругом. У метода есть недостаток: балансировка шлифовальных кругов повреждает поверхность линеек. На них образуются вмятины, что мешает точности работы. Устранения этой негативной черты требует регулярного шлифования и выверки уровня.
3. Балансировочное устройство с вращающимися роликами (или дисками) имеет тот же принцип, однако оно не обладает указанными выше недостатками. При этом общей чертой, снижающей точность балансировки, является большой момент трения.
4. Для избегания влияния момента трения на балансировку, создана рациональная конструкция приспособлений для статического метода. Она основана на принципе «воздушной подушки».
5. Балансировка наждачного диска возможна также на балансировочных весах. В основе работы лежит статический метод. Оборудование имеет ограничение: оно предназначено для кругов, диаметр которых находится в пределах от 200 до 600мм.
6. Наиболее качественная балансировка шлифовального круга происходит прямо на станке. Для этих целей применяются автоматические приспособления разных модификаций. Метод имеет ряд достоинств:

• Нет необходимости снимать диск, что вместе с установкой требуют значительных временных затрат.
• Балансировка шлифовального станка происходит во время работы, что позволяет постоянно контролировать его равновесие.
• Дает наиболее эффективный и точный результат.

Выбирая метод балансировки шлифовального оборудования стоит исходить из требований точности, временных и финансовых ресурсов.

Шлифовальный круг закрепляется на фланцах. При этом нужно следить, чтобы посадка круга на шейке фланцев была свободной, но без большой качки. Допустимый зазор между кругом и шейкой фланца - 0,1 - 0,3 мм. Круг должен плотно прилегать к торцам фланцев. Оба фланца скрепляются винтами. По торцам круга ставятся картонные прокладки.

Прежде чем установить фланцы с закрепленным между ними кругом на шпиндель станка, собранный узел надо отбалансировать, т. е. добиться, чтобы общий центр тяжести круга и фланцев был на оси вращения.

Балансируют круги на специальном станке в специальном приспособлении. В процессе балансировки выявляют неуравновешенность круга и устраняют ее.

Так как круги вращаются с очень большой скоростью и имеют большие размеры, то при неуравновешенности возникает большая центробежная сила, стремящаяся отклонить круг от оси вращения.

Неуравновешенность круга увеличивает шероховатость обработанной поверхности - она получается дробленой, появляются выхваты, кроме того, быстро изнашиваются подшипники шпинделя станка. Основные причины неуравновешенности круга следующие:

а) эксцентричное расположение отверстия относительно наружной поверхности;

б) эксцентричная установка круга на шпинделе станка или во фланцах;

в) неправильная форма наружной поверхности;

г) неодинаковая плотность материала круга.

Перед балансировкой круг очищают от грязи и опилок и внимательно осматривают. Круги с трещинами не балансируют, а бракуют.

Если диаметр отверстия больше диаметра оправки, то поверхность отверстия может быть наращена специальной массой, причем толщина массы при диаметре отверстия более 50 мм - до 5 мм. Наращивание выполняют специально подготовленные рабочие.

Круги балансируют за несколько приемов. Вначале балансируют новый круг на цилиндрической оправке, укладываемой на опоры балансировочного станка. Станки бывают с опорами в виде валиков, призм и дисков (рис. 28).

Рис. 28. Балансировочные станки для балансировки шлифовальных кругов:

а - с опорами в виде валиков: 1 и 3 - валики, 2 - шлифовальный круг на оправке; б - с опорами в виде дисков: 1 и 3 - диски, 2 - шлифовальный круг на оправке

Во фланце, крепящем круг на оправке, имеется кольцевой паз, в котором перемещаются три грузика. Если круг, насаженный на оправку, положить на опоры и повернуть, то при неуравновешенности массы в какой-то части круга он повернется так, что эта масса окажется в нижнем вертикальном положении. На практике один грузик закрепляют в самом высоком положении, а два других рядом с ним. Если после этого круг толкнуть, то он будет поворачиваться до тех пор, пока грузики не окажутся внизу. Перемещением грузиков по кольцевому пазу неуравновешенную массу уравновешивают, т. е. добиваются такого положения, чтобы при любом повороте на небольшой угол круг не возвращался в исходное положение.

Отбалансированный круг крепят на шпинделе шлифовального станка и правят - придают кругу правильную геометрическую форму, после чего первоначальная балансировка нарушается, так как при правке круга снимается неравномерный слой абразива. Затем круг снимают со станка и повторно тщательно балансируют. После второй балансировки круг окончательно правят и пускают в работу. При высоких требованиях к шероховатости поверхности балансировку выполняют более двух раз. Установку балансировочного станка (см. рис. 28) тщательно проверяют по уровню.

В процессе шлифования диаметр круга постепенно уменьшается и его уравновешенность может нарушиться, поэтому при уменьшении диаметра круга на 50-60 мм его надо заново балансировать.

Выполняют балансировку круга и на самом станке.

В последнее время применяются автоматизированные устройства для балансировки.

В соответствии с требованиями стандарта все шлифовальные круги до отправки в цех испытывают на прочность на специальных станках, обеспечивающих окружную скорость вращения, в 1,5 раза превышающую рабочую.

Особо тщательно проверяют прочность скоростных кругов. Время их пробного вращения на испытательных станках составляет для круга диаметром до 90 мм - 3 мин, диаметром 475 мм - 10 мин.

Следующая страница>>

§ 14. КРЕПЛЕНИЕ И БАЛАНСИРОВКА ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА.

Балансировка шлифовального круга на станке. Балансировочные станки.

Шлифовальный круг закрепляется на фланцах. При этом нужно следить, чтобы посадка круга на шейке фланцев была свободной, но без большой качки. Допустимый зазор между кругом и шейкой фланца - 0,1 - 0,3 мм. Круг должен плотно прилегать к торцам фланцев. Оба фланца скрепляются винтами. По торцам круга ставятся картонные прокладки.

Прежде чем установить фланцы с закрепленным между ними кругом на шпиндель станка, собранный узел надо отбалансировать, т. е. добиться, чтобы общий центр тяжести круга и фланцев был на оси вращения.

Балансируют круги на специальном станке в специальном приспособлении. В процессе балансировки выявляют неуравновешенность круга и устраняют ее.

Так как круги вращаются с очень большой скоростью и имеют большие размеры, то при неуравновешенности возникает большая центробежная сила, стремящаяся отклонить круг от оси вращения.

Неуравновешенность круга увеличивает шероховатость обработанной поверхности - она получается дробленой, появляются выхваты, кроме того, быстро изнашиваются подшипники шпинделя станка. Основные причины неуравновешенности круга следующие:

а) эксцентричное расположение отверстия относительно наружной поверхности;

б) эксцентричная установка круга на шпинделе станка или во фланцах;

в) неправильная форма наружной поверхности;

г) неодинаковая плотность материала круга.

Перед балансировкой круг очищают от грязи и опилок и внимательно осматривают. Круги с трещинами не балансируют, а бракуют.

Если диаметр отверстия больше диаметра оправки, то поверхность отверстия может быть наращена специальной массой, причем толщина массы при диаметре отверстия более 50 мм - до 5 мм. Наращивание выполняют специально подготовленные рабочие.

Круги балансируют за несколько приемов. Вначале балансируют новый круг на цилиндрической оправке, укладываемой на опоры балансировочного станка. Станки бывают с опорами в виде валиков, призм и дисков (рис. 28).

Рис. 28. Балансировочные станки для балансировки шлифовальных кругов:

а - с опорами в виде валиков: 1 и 3 - валики, 2 - шлифовальный круг на оправке; б - с опорами в виде дисков: 1 и 3 - диски, 2 - шлифовальный круг на оправке

Во фланце, крепящем круг на оправке, имеется кольцевой паз, в котором перемещаются три грузика. Если круг, насаженный на оправку, положить на опоры и повернуть, то при неуравновешенности массы в какой-то части круга он повернется так, что эта масса окажется в нижнем вертикальном положении. На практике один грузик закрепляют в самом высоком положении, а два других рядом с ним. Если после этого круг толкнуть, то он будет поворачиваться до тех пор, пока грузики не окажутся внизу. Перемещением грузиков по кольцевому пазу неуравновешенную массу уравновешивают, т. е. добиваются такого положения, чтобы при любом повороте на небольшой угол круг не возвращался в исходное положение.

Отбалансированный круг крепят на шпинделе шлифовального станка и правят - придают кругу правильную геометрическую форму, после чего первоначальная балансировка нарушается, так как при правке круга снимается неравномерный слой абразива. Затем круг снимают со станка и повторно тщательно балансируют. После второй балансировки круг окончательно правят и пускают в работу. При высоких требованиях к шероховатости поверхности балансировку выполняют более двух раз. Установку балансировочного станка (см. рис. 28) тщательно проверяют по уровню.

В процессе шлифования диаметр круга постепенно уменьшается и его уравновешенность может нарушиться, поэтому при уменьшении диаметра круга на 50-60 мм его надо заново балансировать.

Выполняют балансировку круга и на самом станке.

В последнее время применяются автоматизированные устройства для балансировки.

В соответствии с требованиями стандарта все шлифовальные круги до отправки в цех испытывают на прочность на специальных станках, обеспечивающих окружную скорость вращения, в 1,5 раза превышающую рабочую.

Особо тщательно проверяют прочность скоростных кругов. Время их пробного вращения на испытательных станках составляет для круга диаметром до 90 мм - 3 мин, диаметром 475 мм - 10 мин.

При больших скоростях вращения круга даже небольшая его неуравновешенность создает значительные центробежные силы, кото­рые могут нарушить работу станка и отразиться на качестве обраба­тываемой заготовки. Неуравновешенность круга в процессе работы по­вышает изнашивание станка, в первую очередь опор шпинделя, а также шероховатость поверхности, расход абразивного инстру­мента, средств для его правки; прн этом снижается точность обра­ботки и растут напряжения в круге, в результате чего может насту­пить его разрыв. Неуравновешенность круга возникает при несовпа­дении его центра тяжести с центром вращения.

Основными причинами неуравновешенности круга являются неправильность его геометрической формы, эксцентриситет наружной поверхности относительно отверстия, непараллельность торцов круга и эксцентриситет, возникающий при посадке круга вследствие одно­сторонней выборки зазора между отверстием круга и зажимной шайбой. Неуравновешенность круга может быть вызвана неравно­мерной плотностью его массы.

Неравномерность распределения массы круга существенно влияет на эффективность его эксплуатации, в частности вызывает необхо­димость его многократной балансировки за период срока службы, снижает плавность вращения. Для снижения неуравновешенности шлифовальные круги подвергаются балансировке.

Неуравновешенность круга снижают разными способами. При полной выборке зазора между отверстием круга и посадочным диаметром зажимной шайбы момент дисбаланса можно снизить в два раза с помощью упругой центрирующей втулки в виде разрезного кольца с лепестками, имеющими по одному краю внутренний выступ, который входит в проточку центрирующей шайбы. Жест­кость лепестков выбирают с учетом преодоления массы круга с неко­торым запасом.

Существуют балансировочные устройства для динамического и статического балансирования. Наибольшую точность обеспечивают устройства для динамической балансировки, но они дороги в изготов­лении и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. В производственных условиях используют простые в работе устройст­ва для статической балансировки: 1) с двумя горизонтальными параллельными линейками или цилиндрическими валиками; 2) с дву­мя парами вращающихся дисков, приборы (весы) для баланси­ровки (рис. 30).

Балансировочные устройства с двумя горизонтальными парал­лельными линейками, на которые устанавливают оправку с кругом, являются основным оборудованием для статической балансировки шлифовальных кругов. Необходимыми условиями, обеспечивающими точность балансировки на таком устройстве, являются прямоли­нейность и строго горизонтальное положение рабочих плоскостей линеек, но для этого требуются периодическое точное шлифование их и выверка по уровню, так как в процессе эксплуатации на рабочих поверхностях оправок и линеек образуются вмятины и забоины.

Балансировочные устройства с вращающимися дисками (или роликами) не обладают такими недостатками, но обоим видам устройств присущ общий недостаток - большой момент трення, сни­жающий точность балансировки. Использование принципа «воздуш­ной подушки» позволило создать рациональную конструкцию устройства для статической балансировки тел вращения, позволяю­щую резко уменьшить момент трения.

Были проведены испытания балансировки на трех различных устройствах, оснащенных опорными элементами: на «воздушной подушке», на плоскопараллельных линейках, и на роликах качения.

Использовали балансировочную оправку с шейками диаметром 24 мм и закрепленным на ней абразивным кругом диаметром 300 мм. Для определения чувствительности к дисбалансу на периферии круга кре­пился минимальный груз, под воздействием которого происходит поворот круга, пока груз не достигнет нижнего положения.

В устройстве на «воздушной подушке» оправка с кругом легко поворачивается в опорах под воздействием груза массой 0,096 г. Чтобы вывести из состояния покоя оправку с кругом, установлен­ную иа плоскопараллельных линейках и роликах, потребовалось уве­личить массу груза соответственно в 7 и 40 раз.

Балансировочные весы (рис. 31) предназначены для статической балансировки шлифовальных кругов диаметром от 200 до 600 мм. Рама 2 призмами опирается иа две стойки 3. Призмы и опоры покрыты твердым сплавом. Стойки прикреплены болтами к литому чугунному основанию 6. Величину отклонения рамы 2 от нулевого положения указывает стрелка 4, перемещающаяся по шкале 5. Перед началом балансировки рама при помощи грузиков / и 7 устанавливается в ну­левое положение по ватерпасу в продольном и поперечном направ­лениях.

Балансировка кругов производится следующим образом. Шлифо­вальный круг вместе с фланцами насаживают на специальную оправку и устанавливают на весы. При этом балансировочные контргрузы должны быть вынуты из фланца круга. Затем пово­рачивают круг для получения наибольшего отклонения стрелки 4 и в этом положении наносят пометку на его торце. После этого вставляют контргрузы во фланец круга, причем их необходимо распо­ложить в противоположной половине круга на равных расстояниях от пометки. Контргрузы переставляют до тех пор, пока стрелка 4 не займет нулевое положение. При достижении такого положения круг считается отбалансированным.

Наиболее точное уравновешивание круга достигается при балан­сировке его непосредственно на шлифовальном станке. При неуравно­вешенном круге возникает центробежная сила, которая вызывает вибрации. Различают дисбаланс круга в состоянии поставки, а также дисбаланс, возникающий при установке и эксплуатации. При опреде­ленных условиях центробежная сила может более чем в пять раз пре­вышать собственную массу круга. При скоростном шлифовании существенно возрастает опасность разрыва круга от центробеж­ной силы.

Существует много различных конструкций, позволяющих произ­водить автоматическую балансировку круга во время его вращения

на станке.

Балансировка круга на станке имеет следующие преимущества.

1. Не требуется снимать круг для балансировки после первой правки и после износа из-за неравномерной структуры. Снятие, уста­новка и балансировка круга вне станка занимают значительное время. Это ведет к тому, что круги после установки их на станок редко балан­сируют повторно, что ухудшает условия шлифования и снижает долговечность шпинделей.

2. Балансировка производится во время вращения круга и позво­ляет постоянно контролировать величину дисбаланса на самом станке.

3. Использование балансировочных устройств непосредственно на шлифовальных станках позволяет обеспечить тонкую и точную балансировку круга с дисбалансом около 25 г. см, в то время как прн статической балансировке дисбаланс достигает 70 г. см, неправильная установка круга на планшайбе может привести к дополнительному дисбалансу.

На круглошлифовальиых станках применяют различные устрой­ства для быстрой и точной автоматической балансировки кругов. Пример такого устройства приведен на рис. 32. На конце шпинделя 3 круга 5 расположена распределительная муфта /, через которую по­дается масло в цилиндр 6. В результате вращения вправо или влево гидравлического краиа управления происходит поворот поршня 7 цилиндра 6 для грубой первоначальной балансировки круга. Вели­чину дисбаланса определяют по прибору, установленному на столе станка и измеряющему интенсивность вибраций. Точная баланси­ровка круга до величины 25 г-см дисбаланса происходит после поворота вправо или влево второго гидравлического краиа управ­
ления, действующего на поршень 8, который, перемещаясь радиально (вверх или вниз), осуществляет точную балансировку, величина которой также определяется по прибору. Сбалансированное поло­жение круга фиксируется посредством зубчатых штоков 4 и 2.

Одним из факторов, сдерживающих внедрение скоростного шли­фования, является высокий уровень вибраций станка под действием дисбаланса шлифовального круга. Поэтому особую важность приоб­ретают работы по созданию и внедрению автоматических баланси­рующих устройств, способных производить дополнительную балан­сировку шлифовального круга на ходу в процессе шлифования.

Управляемое балансирующее устройство было изготовлено на Московском заводе автоматических линий им. 50-летия СССР (рис. 33). Устройство работает следующим образом. Корректирую-

щие массы 11 и 12 выполнены в форме колец и могут свободно вра­щаться в планшайбе шлифовального круга. Дисбаланс каждой из двух корректирующих масс равен 5000 г-мм. Перемещаются кор­ректирующие массы зубчатым колесом 13, которое входит в зацепле­ние с рычагами второго или первого кольца при движении поршней 4 или 5. Вращение зубчатого колеса 13, а с ним н одного из колец 11 и 12, производится шпинделем станка через запрессо­ванную в шкив шестерню 2, связанную с зубчатым колесом 10. Муфтами 6 и 9 включаются соответственно в зацепление зубчатые колеса 7 или 8. При зацеплении колеса 7 с шестерней 3 шестерня вращается несколько быстрее шпинделя и также быстрее вращаются связанный с ией через шпонку вал и зубчатое колесо 13. При зацеплении с шестерней 3 колеса 8 шестерня 3 начинает вращаться с угловой скоростью несколько меньшей, чем шпиндель, и вал 1 вра­щается медленнее. Так осуществляется реверсивное перемещение корректирующих масс. Устройство обеспечивает хороший доступ к шлифовальному кругу, исключает попадание абразивных частиц и СОЖ в механизм.

При шлифовании дорожек качения колец подшипников на стан­ках-автоматах снижение вибраций до величины 0,5 мкм позволило

составила в среднем 0,5-0,6 мкм, а некруглость колец подшипников не превысила 1,2 мкм. Такое улучшение точностных параметров подшипников способствует увеличению их долговечности и повыше­нию рабочих характеристик.

На рис. 34 представлено устройство, осуществляющее автома­тическую балансировку шлифовального круга по сигналам датчика давления. В исполнительном устройстве имеются два электрических микродвигателя, которые вращаются вместе с кругом и перемещают балансировочные грузы во взаимно перпендикулярных направлениях. На рисунке показана схема управления только одним двигателем, управление другим - аналогично. Датчиком служит гидростати­ческий подшипник /, давление жидкости в карманах которого зави­сит от радиального усилия на круге. Давление в карманах пере­дается через трубки 2 на два сильфона 3, которые измеряют разность

давлений в противоположных карманах. Разность преобразуется в смещение якоря 4 индуктивного преобразователя 5 и соответст­венно в электрический сигнал. Сигнал усиливается усилителем 6 и подается через контактные щетки 7 и коллектор 8 на исполнитель­ный двигатель 9, который, вращаясь, перемещает балансиро­вочный груз 10 в нужном направлении. Давление в другой паре карманов выравнивается точно таким же образом. Указанная система позволяет регулировать радиальное давление круга на обрабатывае­мое изделие и гасит вибрации, обусловленные дисбалансом круга.

Применение системы, которая ликвидирует дисбаланс путем пере­распределения массы вращающегося круга исключает потери времени.

Пример балансировочного приспособления показан на рис. 35. Корпус приспособления состоит из четырех деталей 8, 9, 17 и 19, скрепленных винтами 15. Корпус прикрепляется винтами 16 к наруж­ному фланцу круга.

В полости, образованной деталями 8, 9, 17, находятся балан­сировочные грузы 10 и 14, а в другой полости, образованной деталями 10 и 19, помещен механизм для совместного вращения этих грузов вокруг оси шлифовального круга с разными скоростями, что одновре­менно приводит к угловому смещению одного груза относительно другого. При таком движении грузов их общий центр тяжести вращается вокруг оси шлифовального круга и одновременно сме­щается по радиусу, т. е. движется по архимедовой спирали.

Шлифовальный круг считается отбалансированным тогда, когда в результате перемещения обоих грузов их общий центр тяжести расположится диаметрально противоположно утяжеленной части круга на нужном расстоянии от оси вращения круга. Механизм
для осуществления движений грузов устроен так, что они могут вра­щаться относительно оси шлифовального круга в одну или другую сто­рону, причем в одну сторону быстрее, чем в другую. Приспособле­ние приводят в действие с помощью маховиков 21 и 23, удерживая пальцами руки тот или другой неподвижно при вращении круга с приспособлением.

При остановке маховика 23 останавливается и укрепленная на одном валу с ним шестерня 7. Так как весь остальной механизм вращается, то шестерня 5, сцепленная с шестерней 7, обкатывается вокруг последней, вращаясь при этом вокруг своей оси. С шестер­ней 5 вращается червяк 4, сцепленный с червячным колесом 2, вместе с которым вращается другой червяк /. Последний передает вращение шестерне 18, на которой закреплен шпонкой 11 груз 10. Шестерня 18 находится в зацеплении с шестерней 25, вместе с которой вращается шестерня 24. Последняя вращает шестерню-валик 12, на которой шпонкой 13 укреплен груз 14.

Передаточные числа между шестерней 7 и грузами 10 и 14 та­ковы, что за один оборот механизма груз 10 делает 0,99559 обо­рота, т. е. поворачивается относительно механизма и шлифоваль­ного круга на 0,00441 оборота, а груз 14 делает 0,99563 оборота. Таким образом за один оборот круга с приспособлением груз 10 опе­режает груз 14 на 0,99563 - 0,99559 = 0,00004 оборота.

Если рабочий замечает, что наилучшее положение центра тя­жести грузов пройдено, ои берется за второй маховик 21, возвращая балансирующие грузы в положение наилучшей отбалансирован — ности. На балансировку затрачивается 3-5 мин.

Фирмой «Хофман» (ФРГ) разработана оригинальная конструк­ция устройства «Гидрокомпенсер» к круглошлифовальным станкам, позволяющая производить балансировку шлифовального круга не­посредственно на станке. Устройство состоит из смонтированного на шпинделе шлифовального круга кольцевого резервуара с располо­женными внутри камерами, электронного измерительного прибора с датчиком колебаний, блока сопл и блока клапанов.

Принцип действия устройства (рис. 36): имеющийся дисбаланс шлифовального круга вызывает колебания шпинделя, которые воспри­нимаются датчиком колебаний, передающим с помощью электрон­ного прибора команду блокам сопл и клапанов. В камеры кольце­вого резервуара впрыскивается необходимое количество жидкости и тем самым компенсируется дисбаланс круга. В качестве рабочей жидкости может быть использована применяемая на станке ох­лаждающая жидкость.

Имеющийся дисбаланс шлифовального круга 7 вызывает меха­нические колебания, которые через шпиндель 8 и его опоры пере­даются на станок. Датчик колебаний /, который следует по возмож­ности устанавливать над шпиндельной опорой, расположенной вблизи шлифовального круга, преобразует механические колебания в электрические сигналы.

Электронный прибор 3 показывает имеющийся дисбаланс, раз­ложенный по четырем составляющим в соответствии с четырьмя уравновешивающими камерами кольцевого резервуара. Одновремен­но подаются сигналы четырем магнитным клапанам блока клапа­нов 5. Соответственно значениям дисбаланса из центральной ем­кости 4 через четыре сопла блока сопл 2 впрыскивается жидкость

в соответствующие камеры кольцевого резервуара 6. Впрыскивание осуществляется без механического прикасания через четыре звездо­образно смонтированные на кольцевом резервуаре шлица, направлен­ные радиально друг против друга, каждый из которых связан с определенной камерой. Жидкость, впрыснутая в ту или иную камеру, благодаря действующим на нее центробежным силам, остается в камере до отключения станка. При остановке станка кольцевая емкость опорожняется.

Достигаемая этим способом точность балансировки достаточно высокая и может быть еще выше, если собственные вибрации станка незначительны. Время балансировки в зависимости от диаметра круга и его дисбаланса колеблется от нескольких секунд до двух минут.