Универсальный резьбошлифовальный станок модели 5822М
Универсальный резьбошлифовальный станок модели 5822М (рис. 80) предназначен для точного шлифования наружных и внутренних цилиндрических и конических резьб на метчиках, калибрах, накатных роликах, резьбовых гребенчатых фрезах, червяках и червячных фрезах, ходовых винтах, резьбовых деталях и т. п. Кроме того, на станке можно шлифовать затыловочные поверхности у метчиков, гребенчатых, дисковых и червячных фрез, а также шлифовать профиль зубьев у плоских реек и плашек с помощью специальных приспособлений.
Рис. 80. Общий вид универсального резьбошлифовального станка модели 5822М: 1 — кнопка централизованной смазки станка; 1 — станина; 3 — пульт управления; 4 — упоры; 5 — рукоятка управления механизмом затылования; 6 — рукоятка управления ускоренным ходом стола: 7 — тахометр; 8 — передняя бабка; 9 — винты температурной коррекции накопленной ошибки шага; 10 — шлифовальная бабка; 11 — стол; 12 — маховик поперечной подачи: 13 — рукоятка управления быстрым перемещением шлифовальной бабки; 14 — копир; 15 — механизм затылования и шлифования конусных резьб; 16 — рукоятка закрепления механизма попадания круга в нитку резьбы; 17 — рукоятка управления главным электродвигателем; 18 — винт с лимбом перемещения шлифовального круга при вводе в нитку резьбы
Шлифование резьбы на станке осуществляется однониточным или многониточным абразивным кругом в одну или в обе стороны и многониточным кругом методом врезания. При этом последовательность движений узлов станка автоматизирована.
Техническая характеристика станка
Диаметр шлифуемой резьбы, мм. 3—150
Наибольшее расстояние между центрами, мм. 500
Наибольшая длина шлифуемой резьбы, мм. 375
Шаг шлифуемой резьбы:
метрической, мм. 0,25—24
дюймовой, ниток на 1″. 28—3
модульной, мм. 0,3—14
Частота вращения детали, об/мин:
при бесступенчатом регулировании. 0,3—45
ускоренное. 100
Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин . . 1430—2860
Наибольшая конусность шлифуемой наружной резьбы . . . 1 : 16
Диаметр абразивного круга для шлифования, мм:
наружного. 300—400
внутреннего (с применением внутришлифовального приспособления) . 25—125
Величина затылования профиля резьбы в радиальном направлении, мм. 0,03—4
Число затылуемых канавок детали. 2—16
Число заходов шлифуемой резьбы. 1; 2; 3; 4; 6; 8; 12;_24
Наибольший угол подъема шлифуемой резьбы, град . ±15
Мощность электродвигателя, кВт:
абразивного круга. 5,5
детали. 0,45
правильного механизма. 0,05
абразивного круга при правке. 0,27
На станине 2 смонтированы все узлы и механизмы станка. Стол 11 перемещается по продольным направляющим качения станины и несет на себе переднюю 8 и заднюю бабки. Передняя бабка служит для сообщения вращательного движения заготовке и передачи движения продольному столу 11 и шлифовальной бабке 10, которая перемещается по поперечным направляющим качения станины. Рукоятки, кулачки и кнопочный пульт предназначены для ручного и автоматического управления станком.
В станке имеются следующие механизмы: главного движения, поперечной подачи, затылования, винтового движения заготовки, компенсации зазоров в цепи при шлифовании резьбы в обе стороны, правки шлифовального круга, коррекции шага резьбы. Кинематическая схема резьбошлифовального станка модели 5822М изображена на рис. 81.
Рис. 81. Кинематическая схема резьбошлифовального станка модели 5822М
Движения в станке: главное вращательное движение шпинделя шлифовального круга; винтовое движение, состоящее из вращательного движения заготовки (круговая подача) и поступательного ее перемещения на шаг резьбы за один оборот; периодическая или непрерывная поперечная подача шлифовальной бабки; движение затылования; движение правки круга.
Цепь главного движения. Вращательное движение шпиндель I шлифовального круга получает от электродвигателя M1 (N = 5,5 кВт, n = 1440 об/мин) через клиноременную передачу со сменными шкивами, позволяющую сообщать шпинделю различную частоту вращения в диапазоне 1430—2860 об/мин.
Цепь круговых подач. Вращательное движение шпинделю изделия сообщается электродвигателем М2 (N = 0,45 кВт) постоянного тока по цепи: клиноременная передача 
, вал II, червячная пара 
, ступица 28 блока зубчатых колес и механизм 25 компенсации зазоров. Механизм компенсации зазоров позволяет шлифовать резьбу в обе стороны при реверсировании направления движения шпинделя изделия и стола. Без механизма компенсации зазоров такое шлифование невозможно, потому что в цепи, связывающей вращение шпинделя изделия и перемещение стола, имеются зазоры, которые при реверсировании шпинделя приводят к запаздыванию движения стола. Компенсатор устроен таким образом, что при реверсировании движения шпиндель изделия останавливается на такое время, в течение которого устраняются зазоры в винторезной цепи. Компенсатор расположен на левом конце шпинделя изделия и состоит из следующих основных элементов: втулки 23, соединенной со шпинделем III шпонкой; хомутика 26, который можно повернуть на втулке с помощью червяка 24, зацепляющегося с зубчатой нарезкой на втулке 23; зубчатого колеса г = 96, свободно посаженного на втулке 28; пальцев 22 и 21, запрессованных соответственно во втулку 23 и зубчатое колесо z = 96.
Зубчатое колесо z = 96 при вращении против часовой стрелки пальцем 21 упирается в палец 22 втулки и поворачивает ее и шпиндель. При реверсировании зубчатого колеса z = 96 его палец только после поворота на некоторый угол упрется в выступ хомутика и сообщит шпинделю вращение по часовой стрелке. Во время холостого хода пальца 21 зубчатое колесо z = 96 передает движение по винторезной цепи, выбирая зазоры. Палец 21 упирается в выступ 27 хомутика 26 и передает вращение шпинделю в тот момент, когда зазоры в винторезной цепи будут выбраны и стол станка готов начать движение в обратном направлении. Угол холостого хода пальца 21 регулируют поворотом хомутика 26 на втулке 23 с помощью червяка 24.
Цепь продольных подач. Продольное перемещение стола 30, согласованное с вращательным движением заготовки, производится ходовым винтом V, который при своем вращении ввинчивается в гайку 45, закрепленную на станине, и увлекает за собой стол с заготовкой.
Движение на ходовой винт передается со шпинделя изделия и происходит по следующей кинематической цепи: зубчатая пара 
(кулачковая полумуфта на валу IV находится в правой позиции) или 
(кулачковая полумуфта переключена влево), вал IV, зубчатые колеса резьбовой гитары 
ходовой винт V, гайка 45. Зубчатую пару включают в работу при нарезании резьб с шагом до 8 мм, а звено четырехкратного увеличения шага вводят в работу при нарезании резьб с более крупным шагом.
Уравнение кинематического баланса, связывающее вращение шпинделя изделия с продольным перемещением стола, имеет вид 
Из этого уравнения определяют передаточное отношение сменных колес гитары . В том случае, когда имеющийся набор сменных
зубчатых колес не позволяет осуществить точную настройку станка на нарезание требуемого шага резьбы или когда шлифуют резьбу с переменным шагом, гайке 45 ходового винта сообщают дополнительный поворот от коррекционной линейки 31, установленной на столе, и тем самым передают ходовому винту и столу с заготовкой добавочное продольное перемещение. Коррекционную линейку для этого устанавливают под необходимым углом и она, двигаясь, вместе со столом, нажимает на рычаг 29 и поворачивает гайку. Гайка 45 дифференциальная, т. е. имеет кроме внутренней резьбы с шагом, равным шагу ходового винта, еще резьбу на наружной поверхности с иным шагом. В зависимости от того, в какую сторону отклонена коррекционная линейка и каково направление витков внутренней и наружной резьбы гайки, добавочное смещение, сообщаемое столу, складывается или вычитается с основным его перемещением.
Конструкция корпуса 15 гайки ходового винта предусматривает возможность его смещения в продольном направлении вместе с гайкой, что необходимо для попадания абразивного круга в нитку шлифуемой резьбы. Эту операцию выполняют вращением винта 17, который поворачивает рычаг 16, соединенный с корпусом гайки. Зазоры в сопрягающихся парах устраняют при этом пружиной 18.
Цепь поперечных подач и затылования. Эта цепь в станке предназначена для периодического поперечного перемещения шлифовальной бабки на необходимую глубину резания вручную, для непрерывной поперечной подачи шлифовальной бабки при врезном шлифовании, шлифовании конических резьб, быстрого подвода и отвода шлифовального круга вручную, а также для выполнения операции затылования фасонного инструмента.
Периодическую поперечную подачу шлифовальной бабке сообщают вращением штурвала 2 или (при более тонкой подаче) грибка 1 и червячной пары 
. Далее движение передается зубчатой паре 
и гайке 5. Гайка при своем вращении перемещает в осевом направлении поперечный винт и связанную с ним шлифовальную бабку. Шлифовальная бабка соединена с пружиной 34, которая сдвигает ее до упора кулачковой втулки 4, посаженной свободно на гайке 5, в рычаг 7.
Быстрое перемещение шлифовальной бабки в поперечном направлении производят поворотом рукоятки 3 с зубчатым колесом z — 54, от которого вращение передается зубчатому колесу z — 42 и кулачковой втулке 4. При повороте кулачковой втулки ее скос под действием пружины 34 скользит по упору рычага 7. В результате шлифовальная бабка вместе с винтом, гайкой и кулачковой втулкой смещается в поперечном направлении. При этом отвод шлифовальной бабки происходит под действием пружины, а подвод — благодаря скосу кулачковой втулки.
Поперечную автоматическую непрерывную подачу при врезном шлифовании или затыловании шлифовальная бабка получает от устанавливаемого на валу IX сменного кулачка 8, который при вращении через рычаг 10 и ползушку 9 поворачивает рычаг 7, перемещая тем самым кулачковую втулку, гайку, винт и шлифовальную бабку. Вращение кулачка 8 кинематически связано с вращением шпинделя изделия следующей цепью: шпиндель изделия, червячная пара 
, зубчатая передача 
, дифференциальный механизм 19, крестообразный вал VII гитара сменных зубчатых колес 
, зубчатая пара 
, вал VIII, коническая зубчатая передача 
, цилиндрическая передача 
и, наконец, кулачок 8.
Уравнение цепи при врезном шлифовании 
где Sпоп — поперечная подача, мм/об; i1—0 — передаточное отношение дифференциала, равное 1/2.
Уравнение цепи при затыловании
где z — число стружечных канавок затылуемого инструмента.
Отсюда получаем формулу настройки гитары a1/b1: для врезного шлифования 
, для затылования 
.
Величину затылования регулируют перемещением ползушки 9 по рычагу 7, в результате которого изменяется соотношение плеч рычагов 10 и 7, а значит и величина перемещения правого конца рычага 7 при неизменном положении кулачка 8.
При затыловании инструмента с винтовыми стружечными канавками в работу включают дифференциальную цепь, которая сообщает кулачку дополнительной поворот, необходимый для того, чтобы шлифовальный круг следовал по винтовой линии стружечной канавки затылуемого инструмента. Дополнительный поворот кулачку сообщается от блока зубчатых колес z = 60—96 на шпинделе изделия через зубчатую пару или 
, вал IV, гитару дифференциала 
, червячную передачу 2/30, дифференциал 19 (i = ½) и далее по цепи 
к кулачку. Уравнение дифференциальной цепи 
где Р — шаг шлифуемой резьбы, мм; Тк — шаг спирали стружечной канавки, мм.
Отсюда определяют передаточное отношение гитары дифференциала
При шлифовании конической резьбы одновременно с продольным перемещением шлифовальной бабке сообщается непрерывная поперечная подача от рычага 7. Поворот рычага 7 осуществляется от установленной на столе линейки 14, к которой пружиной 34 через систему рычагов прижимается палец 13. При перемещении стола палец как бы следит за наклонной поверхностью линейки й при своем движении воздействует через рычаг 12, винт 11, рычаг 10 и ползушку 9 на рычаг 7, а через него на кулачковую втулку 4, гайку 5, поперечный винт 6 и шлифовальную бабку 35.
Цепь правки абразивного круга. Автоматическая периодическая правка абразивного круга производится при включении механизма правки, состоящего из электродвигателя М3 (N = 0,05 кВт, n = 1390 об/мин), сменных зубчатых колес гитары 
, двух червячных пар 
и 
, кулисного механизма 46 и рычагов 42, которые сообщают алмазодержателям 43 качательное движение. По окончании правки механизм правки автоматически отключается микропереключателем 47. Правку вручную осуществляют поворотом рукоятки 41 при выключенной кулачковой муфте 44.
В результате правки у абразивного круга изменяются диаметральные размеры, поэтому для компенсации износа круга, т. е. для того чтобы его режущие поверхности не изменили своего положения относительно оси заготовки, шлифовальной бабке в процессе правки сообщается поперечное смещение на величину снятого абразивного слоя. Для этого в станке предусмотрен специальный механизм, который одновременно и на одинаковую величину с одной стороны надвигает правильный прибор на абразивный круг, а с другой — шлифовальную бабку с абразивным кругом на заготовку. Правильный прибор 38 получает перемещение от винта 37, а шлифовальная бабка от гайки 32, которая навинчивается на поперечный винт и сообщает шлифовальной бабке дополнительное поперечное смещение. Необходимое движение винту 37 передается от электродвигателя М4 (N = 0,05 кВт, n = 1390 об/мин) через зубчатую пару 
, червячную передачу 
, кулисный механизм 39, зубчатую пару 
, храповик 40 и винтовые зубчатые колеса 
.
Вращательное движение гайке 32 поперечного винта сообщается по этой же кинематической цепи и через четыре зубчатых колеса z = 20, z = 64, z = 62 и z = 60.
Передаточное отношение зубчатой цепи между винтом 37 правильного прибора и гайкой 30 поперечного винта равно 1/3, т. е. такой же величине, что и отношение шагов резьб винта 37 правильного прибора и поперечного винта 6, чем и достигается равенство одновременного смещения правильного прибора к абразивному кругу и шлифовальной бабки к заготовке. Ручное перемещение правильного прибора производят вращением штурвала 33.
Многониточный абразивный круг правят специальным приспособлением (рис. 82) с металлическим накатным роликом 1, свободно вращающимся на шарикоподшипниках 2 оси 3. Приспособление устанавливают на корпусе 38 механизма правки (см. рис. 81) и перемещают винтом 37 к шлифовальному кругу. Накатной ролик постепенно формирует профиль резьбы на абразивном круге. Правку шлифовального круга выполняют при пониженной частоте его вращения, для чего используют электродвигатель М5 (N = 0,27 кВт, n = 2800 об/мин) который через червячный редуктор с передаточным отношением 
, муфту 36 и клиноременную передачу 
сообщает шлифовальному кругу медленное вращательное движение.
Рис. 82. Схема приспособления для правки многониточного абразивного круга
На резьбошлифовальном станке модели 5822М можно шлифовать как однозаходные, так и многозаходные резьбы. Деление на заходность выполняют различным образом, например, с помощью специального патрона (рис. 83), устанавливаемого на шпиндель изделия. Деление осуществляют поворотом поводковой планшайбы 5 относительно корпуса 1. Для этого, вращая валик 4 до упора, выводят сначала подпружиненный фиксатор 3 из впадины делительного диска 2, а затем по рискам на корпусе отсчитывают необходимый угол поворота план-шайбы и освобождают фиксатор. Фиксатор западает в паз дели тельного диска и снова соединяет планшайбу и корпус.
Рис. 83. Схема патрона для деления резьбы на заходы
При шлифовании деталей с кольцевой нарезкой переход от шлифования одной впадины к другой осуществляют продольным перемещением стола. Для этого настраивают резьбовую гитару 
(см. рис. 81)
таким образом, чтобы при повороте вала IV рукояткой (муфта 20 на валу VI выключена) стол станка переместился на требуемый шаг за один или несколько полных оборотов вала IV. Этот способ деления на заходы удобно применять при шлифовании четырех- и двухзаходных фрез, когда в работе участвует звено четырехкратного увеличения шага. В этом случае при любой резьбовой гитаре достаточно повернуть вал IV соответственно на один или два оборота (муфта 20 при этом выключена). После окончания операции деления муфту снова переключают влево.
Резьбошлифовальный станок модели 5822М снабжен различными приспособлениями, такими, например, как люнет для поддержания при обработке длинных деталей, четырехкулачковый патрон для закрепления деталей с внутренней резьбой, поводковая планшайба для обработки деталей в центрах, приспособления для шлифования внутренних резьб и зубчатых реек, зубофрезерных гребенок, плоских плашек и др.
Настройка и наладка станка. Настройку и наладку станка рассмотрим на примере шлифования резьбы однониточным абразивным кругом. В зависимости от условий шлифования подбирают абразивный круг с соответствующей характеристикой и устанавливают его на шпинделе станка. В зависимости от размеров круга устанавливают сменные шкивы в механизме главного движения и разворачивают корпус шлифовального шпинделя на угол подъема шлифуемой резьбы. Балансируют шлифовальный круг. В соответствии с шагом нарезаемой резьбы подбирают и устанавливают сменные зубчатые колеса резьбовой гитары. В случае необходимости коррекции шага резьбы поворачивают коррекционную линейку 31 (см. рис. 81) на угол ю, определяемый по формуле 
где R — длина плеча рычага поворота гайки, мм; ΔР — величина коррекции шага резьбы, мм; Р — точный шаг шлифуемой резьбы, мм; tх.в — шаг ходового винта, мм; tдиф.г — шаг резьбы дифференциальной гайки мм.
Устанавливают сменные зубчатые колеса гитары правильного устройства и заправляют шлифовальный круг. На шпинделе изделия устанавливают патрон и закрепляют заготовку. Переставными кулачками регулируют длину хода стола и цикл работы станка (шлифование в одну или обе стороны); при цикле шлифования в обе стороны регулируют компенсирующее устройство выборки зазоров в винторезной цепи. Проверяют работу станка на холостом ходу. Подводят шлифовальный круг к заготовке, устанавливают глубину шлифования и включают рабочий ход станка.
Источник