2.2.2. Шпиндели внутришлифовальных и универсальных круглошлифовальных станков.

При внутреннем шлифовании деталей классов «Втулка» возможно использование только патронных или цанговых схем базирования. Это и предопределило конструкции базовых поверхностей шпинделей для установки заготовок внутришлифовальных и универсальных круглошлифовальных станков:

- по схеме 1 рис. 3, аналогичные базам шпинделей токарных станков;

- по схемам 7 или 8 рис. 3 типа «конус - цилиндр» (внутренние).

Последний вид базовых поверхностей предусматривает непосредственное использование зажимных цанг. На рис. 11 приведен эскиз конструкции такого шпинделя.

Вспомогательная база 4 (конус 30^о) имеет стандартные размеры под сменные цанги 5, каждая из которых рассчитана на один конкретный диаметр закрепляемой заготовки. При этом к точности закрепляемой поверхности заготовки предъявляются достаточно высокие требования (не нижеh10). При обработке коротких заготовок (втулок) относительно небольшого диаметра на станках малого габарита крепление цанг производится резьбовой тягой 6 («шомполом») к заднему торцу шпинделя 1.

В более крупных станках, а также при необходимости шлифования отверстий в концах длинных валов используются трубчатые резьбовые тяги 7, внутренний диаметр которых ограничивает максимальный диаметр шлифуемого вала (прутка). Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе модели внутришлифовального станка для выполнения подобных операций.

Рис. 11. Шпиндель внутришлифовального станка с непосредственным базированием заготовок в цангах

Вспомогательная база 2 в виде высокоточного отверстия имеет продольную шпонку или штифт 3, фиксирующие цангу от проворота (схема 7 рис. 3). Цанги должны иметь ответный шпоночный паз на цилиндрическом участке. Такая фиксация необходима не столько для передачи на заготовку крутящего момента при шлифовании, сколько для предотвращения проворота цанги при ее зажиме и раскреплении резьбовой тягой (6 или 7). Наряду с этой схемой, возможно расположение шпонки на конической базе 4 (схема 8 рис. 3), фиксирующей цангу по продольному лепестковому разрезу.

Во внутришлифовальных полуавтоматахвместо ручных зажимов (резьбовых тяг) используются механизированные с пневмо- или гидроприводом. Поэтому в операциях, выполняемых на таких полуавтоматах, шпонки могут не использоваться (учитывая, что внутреннее шлифование выполняется как процесс чистовой обработки с минимальными припусками при незначительном крутящем моменте круговой подачи).

В станках среднего и крупного габарита при использовании цанг относительно небольшого диаметра зажима применяются переходные втулки, как это показано на рис. 12.

Рис. 12. Шпиндель внутришлифовального (универсального круглошлифовального) станка с переходной втулкой для цанг малого диаметра (для сравнения приведена цанга прямого базирования в шпинделе)

Переходная втулка 6 имеет наружную конфигурацию, аналогичную цанге прямого базирования 4, но без продольных лепестковых пазов и с удлиненной передней частью. Внутри переходной втулки выполнены базы, идентичные шпиндельным, но с меньшими размерами, соответствующими размерам малогабаритных цанг 5. Внутри шпинделя размещены две тяги: одна тяга 1 для крепления переходной втулки, а вторая 8 – для затяжки самой цанги. Втулка имеет шпоночный паз, которым фиксируется от проворота по штифту 3 в шпинделе станка, и собственный штифт 7 для фиксации устанавливаемых во втулку цанг.

Помимо цанговых переходных втулок применяются и другие переходные элементы (втулки и оправки, рис. 13) при наладках универсальных круглошлифовальныхстанков для наружного шлифования деталей класса «Вал» в центрах и внутреннего шлифования деталей класса «Втулка» в самоцентрирующих патронах (при невозможности использования цанг: для заготовок относительно большого диаметра, при наличии на поверхности зажима каких-либо выступов, нестандартном диаметре поверхности зажима и т.д.).

Втулка 2 (рис. 13) для наружного круглого шлифования имеет внутреннюю базу в виде конуса Морзе для установки упорных центров 5 [22] или с резьбовым пояском 4 [21], на котором устанавливается отжимная гайка 3 для «выталкивания» центра из втулки при его замене. Переходная втулка для центровне используется во внутришлифовальных станках, так как они не имеют задней бабки для второго центра, то есть не рассчитаны на центровую или патронно-центровую схемы базирования.

Рис. 13. Шпиндель универсального круглошлифовального станка с переходной втулкой для центров и переходной оправкой для кулачкового патрона

Переходная оправка 7 (рис. 13) предназначена для установки на станке патронов 6 (двух- или трехкулачковых самоцентрирующих, четырехкулачковых несамоцентрирующих). Для этого оправка имеет две группы баз, сопрягаемых с базами шпинделя (цилиндр-конус) и базами патрона (по схеме 1 рис. 3). В самоцентрирующем патроне производится внутреннее или наружное шлифование заготовок деталей «тел вращения», а в четырехкулачковом – корпусных деталей при наличии в них основных баз (поверхностей зажима) под кулачки.

При отсутствии в заготовках корпусных деталях баз, «удобных» для установки и надежного закрепления, применяются специализированные приспособления – планшайбы. Планшайба как базирующе-зажимное приспособление представляет собой диск, имеющий основные базы под рабочий орган станка или переходный элемент, а также системы точных ориентирующих и крепежных поверхностей (Т-образные или шпоночные пазы, цилиндрические и резьбовые отверстия и т.п.).

Универсальные круглошлифовальные и внутришлифовальные станки имеют в комплекте поставляемой оснастки планшайбы (рис. 14). Планшайба выполняется сборной из переходной оправки 1 и диска планшайбы 2. Переходная оправка планшайбы конструктивно аналогична переходной оправке патрона (см. рис. 13), но имеет другие базы: наружный центрирующий цилиндр и торцовую плоскость (схема 6 рис. 3).

Системы радиальных Т-образных пазов и резьбовых отверстий с центрирующими поясками позволяют смонтировать на планшайбе специальные приспособления, реализующие различные схемы базирования и закрепления корпусных деталей. Для этой цели используются стандартные или специальные установочные элементы – пластины, планки, штыри, полные и срезанные пальцы и т.п., а для закрепления заготовки – прихваты, опоры, винтовые или эксцентриковые зажимы и т.д.

Рис. 14. Планшайба универсального круглошлифовального станка для обработки заготовок корпусных деталей