3Б451 Станок шлицешлифовальный универсальный полуавтомат
схемы, описание, характеристики

Сведения о производителе шлицешлифовального станка 3Б451

Производитель шлицешлифовального станка 3Б451 Московский станкостроительный завод шлифовальных станков, МСЗ, основанный в 1879 году.

3Б451 Станок шлицешлифовальный универсальный полуавтомат с цикловым программным управлением повышенной точности. Назначение и область применения

Шлицешлифовальный станок 3Б451 предназначен для шлифования шлицевых валов и протяжек с прямобочным или эвольвентным профилем зубьев.

Шлицешлифовальный полуавтомат 3Б451 имеет горизонтальную компоновку, при которой стол с заготовкой совершает возвратно-поступательное движение по горизонтальным направляющим станины, обеспечивая процесс резания, а шлифовальный круг вращается и перемещается вертикально, обеспечивая подачу на съем припуска.

Принцип работы и особенности конструкции станка

Шлифование производят как одним кругом, так и блоком, состоящим из двух или трех кругов.

В зависимости от формы вала шлифование может осуществляться как на проход, так и в упор с использованием кругов диаметром от 55 до 200 мм.

Модели шлицешлифовальных станков различаются по наибольшему диаметру обработки и каждая модель еще по длине шлифования.

Разработчик — Московский завод шлифовальных станков.

Общий вид и общее устройство станка 3Б451

Фото шлицешлифовального станка 3Б451

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ

Фото шлицешлифовального станка 3В451 c ЧПУ

Расположение составных частей шлицешлифовального станка 3Б451

Расположение составных частей шлицешлифовального станка 3Б451

Расположение основных узлов шлицешлифовального станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

Полуавтомат (рис. 113) состоит из станины 1, на которой жестко закреплена колонка 14, несущая на себе шлифовальную головку 12 с инструментом. По горизонтальным направляющим станины перемещается стол 16, на котором с левой стороны находится механизм деления 10 с планшайбой для крепления заготовки, а с другой стороны — механизм правки 15. На правой стороне стола также установлена задняя бабка с центром, поддерживающим изделие. Рабочая зона стола закрыта ограждением 11 с двумя дверками.

На передней стороне станины размещен привод подачи по винту с маховиком 6 и привод подачи по кулаку с маховиком 4. Кроме них здесь же находится корпус 5 привода вертикальной подачи, главный пульт управления 3, вспомогательные пульты 7 и 8 и корпус 2 с цикловым барабаном. На переднюю сторону корпусов пульта управления выведены лимбы дозаторов 9, с помощью которых устанавливается величина черновой и чистовой подачи по кулаку и по винту. В верхней части колонки размещены сигнальные лампочки 13, показывающие, как происходит процесс обработки.

Автоматический цикл обработки проходит в следующем порядке: подача стола с изделием на правку шлифовального круга, правка круга, перемещение стола в зону шлифования и дальше его возвратно-поступательное перемещение для осуществления шлифования, подача шлифовального круга к изделию на один двойной ход стола до снятия чернового припуска, отвод стола за пределы касания изделием шлифовального круга, деление на один паз, правка круга, черновое шлифование следующего паза. Так продолжается до тех пор, пока на всех пазах шлицевого вала не будет снят черновой припуск. После этого производится черновое выхаживание с делением на каждый двойной ход стола. Чистовое шлифование также с делением на каждый двойной ход стола заканчивается процессом выхаживания. Подача по кулаку при чистовом шлифовании производится после одного оборота изделия. Перед выхаживанием осуществляется правка шлифовального круга.

Схема кинематическая шлицешлифовального станка 3Б451

Кинематическая схема шлицешлифовального станка 3Б451

Схема кинематическая шлицешлифовального станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

Кинематическая схема (рис. 114) полуавтомата 3Б451 состоит из кинематических цепей вращения шлифовального круга, возвратно-поступательного перемещения стола, деления, подачи по кулаку, подачи по винту на правку и правки шлифовального круга.

Кинематическая цепь вращения шлифовального круга связывает электродвигатель Ml с шлифовальным кругом (Ин) через плоскоременную передачу со шкивами Д1 и Д2 (200/65, 200/100 и 130/100).

Цепь возвратно-поступательного перемещения стола состоит из сдвоенного гидравлического насоса HI и Н2, приводимого во вращение электродвигателем М2, крана (Кр), реверсируемого упорами стола, и гидроцилиндра Ц1. Величина скорости перемещения, как черновой, так и чистовой, устанавливается лимбами на вспомогательном пульте управления.

Кинематическая цепь деления включает в себя делительный диск (Дел), закрепленный на шпинделе изделия, и привод делительного диска, состоящий из гидромотора (ГМ1), цилиндрической передачи 48/48 и червячной передачи 1/42.

Процесс деления осуществляется следующим образом. При движении стола влево, что соответствует выводу шлифовального круга из изделия, подается команда на включение в работу гидромотора ГМ1, который через передачи 48/48 и 1/42 приводит во вращение делительный диск. При этом фиксатор по скосу выжимается на периферию делительного диска и прижимается к нему пружиной через рычаг Рыч1. Диск продолжает вращение до тех пор, пока фиксатор не опустится в следующий паз. При этом включается конечный выключатель, который дает команду на реверсирование гидромотора ГМ1. Обратное вращение гидромотора прижимает диск к фиксатору прямой стороной паза. В это время червяк смещается вдоль оси, перемещает рычаг Рыч2 и отключает гидромотор ГМ1. В рабочем положении делительный диск прижимается к фиксатору пружиной, находящейся на червяке.

Кинематическая цепь перемещения каретки шлифовального круга по винту осуществляет ручное и автоматическое перемещение инструмента в вертикальном направлении. При вращении вручную маховика Max1 через цилиндрическую передачу 65165, червячную передачу 1/30, цилиндрическую передачу 62/62 и ходовой винт 6х1 за один оборот маховика шлифовальный круг переместится на величину l = 1 · 65/65 · 1/30 · 62/62 · 6 = 0,2 мм.

При автоматической подаче шлифовального круга на правку маховик отключается и вращение ходового винта осуществляется от гидромотора ГМ2 через червячную передачу 1/30 и цилиндрические колеса 62/62. Величина автоматической подачи на правку устанавливается одним из дозаторов 9 (см. рис. 113) в пределах 0,005..0,05 мм. Ускоренное перемещение шлифовального круга производится от этого же гидромотора при его работе на частоте вращения 1000 об/мин. При этом скорость перемещения каретки составляет 200 мм/мин.

Кинематическая цепь перемещения каретки шлифовального круга по кулаку осуществляет перемещение каретки от маховика Мах2 или гидродвигателя ГМ3, а также вращение циклового барабана ЦБ. При вращении маховика Мах2 через цилиндрическую передачу 75/75 и червячную передачу 1/30 вращается кулак Кул1, перемещающий рычаг РычЗ, который, в свою очередь, смещает по оси ходовой винт 6х1, связанный с кареткой. Гидродвигателем ГМЗ производится автоматическая подача шлифовального круга на врезание.

Кинематическая цепь правки шлифовального круга обеспечивает одновременное перемещение трех правящих алмазов по установленному закону в соответствии с требуемым профилем и размерами шлицев. При автоматической правке алмазы приводятся в движение от гидравлического плунжера-рейки Пл, соединенного лентами с барабаном Бар, который находится на шпинделе радиального алмаза (АлмЗ). На этом же шпинделе помещен кулак Кул2, который с помощью качалок и рычагов сообщает качательное движение на боковые правящие алмазы Алм1 и Алм2. Маховичками МахЗ и Мах4 через червячную передачу 1/30, цилиндрическое колесо 31 и зубчатый сектор 186 производится установка алмазов Алм1 и Алм2 на угол профиля шлицевого вала.

Особенности наладки станков для шлифования шлицевых валов

В наладку шлицешлифовальных станков, в частности полуавтомата 3Б451, входит установка инструмента и заготовки, установка режимов обработки и величины снимаемого припуска, наладка механизмов деления, циклового барабана и правки.

Во время выполнения наладочных работ движения отдельных исполнительных механизмов полуавтомата 3Б451 осуществляются от включения кнопок, переключателей, рукояток и лимбов, находящихся на пульте управления (рис. 115) и на вспомогательных пультах.

Перед началом наладочных работ необходимо на пульте переключатели установить в следующее положение: 1— в положение «Наладка», 22 — в положение «Однократная правка», 20 — в положение «Правка без подачи», 23 — в положение «Круг на отскоке» (стрелка вниз), 7 — в положение «Деление», 17 — в положение «Ноль», при котором импульсы в счетчик правки 14 поступать не будут. После этого на счетчике 14 набирают необходимое число правок на весь цикл шлифования. Нажатием на кнопку 8 включается в работу насос гидравлики (выключение производится кнопкой 2 общего стопа). Переключателем 24 включается освещение станка. Наладку станка рассмотрим на примере одновременного шлифования боковых сторон и дна впадины зуба валика с числом зубьев 2=8, внутренним диаметром d=36 мм, наружным диаметром D=40 мм, шириной b=7 мм и длиной l=200 мм.

Установка шлифовального круга. Шлифовальный круг (200X20X76 24А25С15К5) монтируется на планшайбу, как показано на рис. 116. Между кругом 3 и деталями 1 и 6 планшайбы устанавливают прокладочные кольца 2 и 4 из тонкого алюминия или картона. Перед установкой планшайбы с кругом на станок производят статическую балансировку круга с помощью сухарей 5. Диаметр шлифовального круга выбирают, исходя из требований чертежа при шлифовании зубьев в упор или из общих условий шлифования. Необходимо стремиться .к установке круга возможно большего диаметра. Диаметр установленного круга определяет и частоту его вращения. При диаметре круга 150..200 мм частота его вращения устанавливается 4430 об/мин; при диаметре круга 100..150 мм частота вращения должна быть 5760 об/мин, а при кругах диаметром 55..100 мм — 8860 об/мин. При этом скорость резания находится в пределах 25..45 м/с. В настоящем случае выбираем шлифовальный круг 220х20х76 с характеристикой 24А25С15К5.

Узел крепления шлифовального круга станка 3Б451

Узел крепления шлифовального круга станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

После закрепления планшайбы на шпиндель станка и установки сменных шкивов проверяют вращение шлифовального круга нажатием на кнопку 6 (см. рис. 115). Останов производится кнопкой 5. Перемещение шлифовального круга к заготовке и от нее производится нажатием на кнопки 15 и 16.

Установка упоров реверсирования стола. Правый упор реверса и откидной упор, воздействующие на вилку реверса стола, устанавливают таким образом, чтобы деление происходило до входа круга в изделие (в примере перебег составляет Yп=48 мм). Левый упор при шлифовании не на выход (в упор) устанавливают на медленном перемещении стола вправо так, чтобы вертикальная ось шлифовального круга совпала с концом калиброванной части шлица. Перемещение на величину L = l +2Yn = 200+96 = 296 мм стола происходит при нажатии кнопок 9 и 10. Наладка упоров должна производиться на малой скорости перемещения стола, которая устанавливается головкой, находящейся на вспомогательном пульте 8 (см. рис. 113). Рабочую подачу стола принимаем SM= 8 мм/мин.

Наладка механизма деления (рис. 117) производится в соответствии с числом пазов шлифуемого вала (z = 8). В механизме деления станка установлены делительный диск 4 с 48 пазами и перекрышка 1 для обеспечения шлифования восьми пазов, но могут быть установлены диск и перекрышка с любым другим числом пазов. Перекрышка представляет собой диск с числом пазов, соответствующим числу пазов шлифуемого вала. Пазы перекрышки выполнены так, что при фиксации упор 3, находящийся на рычаге 2, касается поверхности делительного диска, а не перекрышки. При повороте же диска и перекрышки фиксатор скользит по наружной поверхности перекрышки. Удержание фиксатора в пазу диска производится пружиной 5. Для наладки механизма деления на число пазов, кратное 48 (2, 3, 4, 6, 8, 12, 16 и 24), необходимо установить перекрышку с соответствующим числом пазов.

Механизм деления шлицешлифовального станка 3Б451

Механизм деления шлицешлифовального станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

Проверка работы механизма деления осуществляется нажатием на кнопку 11 (см. рис. 115). При этом делительный диск поворачивается на один шаг. После западания фиксатора в паз конечным выключателем 6 :(рис.117) производится реверсирование гидродвигателя и поджим диска к фиксатору. В рабочем положении гидродвигатель отключен, а поджим диска осуществляется пружиной червяка. Кнопкой 11 (см. рис. 115) делительный диск устанавливается на обработку первого паза. При этом загорается сигнальная лампочка 5 в ряду 4 лампочек. В примере шлифования припуск на сторону зуба 5 = 0,16 мм снимается за пять черновых, три чистовых и 1 рабочий ход выхаживания.

Наладка циклового барабана. Цикловой барабан подачи состоит из дисков 1, 2, 3 и 4 (рис. 118), на которых нанесены деления и установлены пластинки 5, воздействующие на бесконтактные выключатели 6. Наибольшая величина вертикального перемещения шлифовального круга по кулаку составляет 2,1 мм. Поворотом диска 1 устанавливают величину чистового припуска (0,06 мм), совмещая его шкалу с риской 11. Диском 2 относительно риски 10 устанавливают величину полного снимаемого припуска (0,32 мм). Диском 3 относительно риски 9 устанавливают момент включения выхаживания без подачи, т. е. на цифре 0,06 перед чистовыми ходами. При этом кулак подачи должен находиться на ролике своей цилиндрической частью. Диском 4 обеспечивается правка шлифовального круга перед снятием чистового припуска, при этом деления диска 4, находящиеся против риски 8, должны соответствовать величине оставшегося припуска (0,06 мм).

Цикловой барабан шлицешлифовального станка 3Б451

Цикловой барабан шлицешлифовального станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

После наладки барабана кнопками 18 и 19 на пульте управления (см. рис. 115) необходимо отвести кулак подачи в исходное положение. При этом диск 7 (рис. 118) должен показывать полную величину снимаемого припуска.

Наладка механизма правки для шлифования прямобочных зубьев состоит в установке боковых алмазов по углу и длине вылета и установке радиального алмаза по длине вылета. Разворот державок 3 и 6 (рис. 119), несущих алмазы 4 и 5, на угол профиля шлицевого вала осуществляется маховичками механизма правки по шкале круговой линейки.

Механизм правки шлицешлифовального станка 3Б451

Механизм правки шлицешлифовального станка 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

Длина вылета К алмазов определяется по формуле:

K = H + bмах/2 - 0,1

где Н — базовое расстояние (мм) от торца качалки 2 и 7 до оси шлицевого вала (клеймится на державках), bмах — наибольшая допускаемая ширина зуба (мм), 0,1 — зазор (мм) между алмазом и заправляемым кругом.

Установка длины вылета К осуществляется микрометрическими винтами 1 и 8 отдельно от механизма правки на индикаторной стойке. После этого державки 3 и 6 устанавливают на качалках 2 и 7 и закрепляют винтами

Длина вылета Rуст радиального алмаза от оси державки определяется по формуле где Rmax — наибольший допускаемый размер дна впадины шлицевого вала.

Проверка работы механизма правки производится нажатием кнопки 21 (см. рис. 115).

Пульт управления шлицешлифовальным станком 3Б451

Расположение органов управления шлицешлифовальным станком 3Б451. Смотреть в увеличенном масштабе

Пробное шлифование производится после установки переключателя 1 на пульте управления (см. рис. 115) в положение «Автоматическая работа», при этом в ряду 4 лампочек загорается сигнальная лампочка l. О включении гидравлики сигнализирует лампочка 2, нажатием на кнопку 9 стол выводится в исходное левое положение — загорается лампочка 3. Переключатель 7 устанавливается в положение деления — загорается лампочка 4. В наладочном режиме кнопкой 11 был установлен первый паз и продолжает гореть лампочка 5. Ранее кнопкой 15 кулак подачи был установлен в исходное положение, при этом на пульте горит лампочка 6. Переключатель 23 устанавливается в положение «Круг на подскоке» (стрелка на символе направлена вверх), при этом загорается лампочка 7. Переключатель 20 устанавливается в положение «Подача на правке» (буква S)—загорается лампочка 8. На механизме правки ручку устанавливают в положение «Автоматическая правка», при этом в ряду 4 лампочек загорается последняя лампочка 9. Таким образом, весь ряд лампочек должен светиться. Далее переключателем 17 включается счетчик циклов, кнопкой 12 — подача охлаждающей жидкости, кнопкой 6 — вращение шлифовального круга и кнопкой 3 — автоматический цикл шлифования.

Шлифование происходит в последовательности, описанной в § 53. После окончания шлифования стол отходит в положение правки (вправо), каретка с шлифовальным кругом становится на упор правки. Кулак подачи отводится в исходное положение на величину припуска, делительный диск устанавливается на шлифование первого паза. Охлаждение выключается кнопкой 13. На этом процесс шлифования детали заканчивается.

Читайте также: Справочник заводов производителей шлифовальных станков

3Б451 Станок шлицешлифовальный универсальный полуавтомат. Видеоролик.

Технические характеристики шлицешлифовального станка 3Б451

Наименование параметра	3451	3А451	3П451	3Б451	3М451	3В451
Основные параметры станка
Примерный год начала производства	1968	1970	1970	1979	1988	1991
Наибольший дивметр устанавливаемого изделия, мм		320	320	320	320	320
Высота центров над столом, мм	180		180
Расстояние от оси шпинделя до линии центров, мм	32..182
Длина устанавливаемых шлифуемых изделий, мм	200..500		200..700		200..710	710, 1000, 1400, 2000
Диаметр шлифуемых изделий (шлицевых валов), мм	25..125		35..100	14..125	25..125	11..150
Наибольшая длина шлифуемых шлицев (длина шлифования), мм	350		60..380	50..1950		560, 850, 1250, 1850
Количество шлифуемых шлиц	3..48		3..48	2..98	3..98	3..98
Модуль обрабатываемых эвольвентных зубъев, мм				2..10
Вес обрабатываемого изделия (шлифовать с люнетом, если вес изделия превышает 40 кг), кг	40		40		40
Стол
Размеры рабочей поверхности стола, мм	1345 х 250				1500 х 250
Продольное перемещение от гидропривода, мм	200..620		200..660		120..620
Скорость продольного перемещения стола от гидравлики (регулирование бесступенчатое), м/мин	1..15		2..10		1..30
Шлифовальная бабка. Шлифовальная головка
Скорость шлифовального круга (регулируется сменой шкивов), об/мин	2880, 4550, 6300		2880, 4550, 6300	4430..8860
Наибольшее вертикальное перемещение шлифовальная головки, мм	150		100
Наибольшее поперечное (установочное) перемещение шлифовальная головки, мм	150
Вертикальное перемещение шлифовальной головки за один оборот лимба, мм	0,5
Вертикальное перемещение шлифовальной головки на одно деление лимба, мм	0,005
Вертикальное перемещение шлифовальной головки на одну толчковую подачу, мм	0,005
Автоматическая вертикальная подача шлифовальной головки, мм	0,005..0,07
Быстрое перемещение шлифовальной головки, мм/мин	462
Диаметр шлифовального круга наружный, мм	90..200			55..200		200
Ширина шлифовального круга наибольшая, мм	32
Диаметр посадочного отверстия шлифовального круга, мм	32..50
Делительный механизм
Конусное отверстие в шпинделе изделия	Морзе 6
Центр шпинделя изделия	Морзе 4
Задняя бабка
Конусное отверстие в салазках	Морзе 4
Продольное перемещение салазок, мм	30
Прибор правки круга
Конусное отверстие в шпинделе радиальной правки	Морзе 2
Наибольшее вертикальное перемещение, мм	100
Перемещение боковых алмазов, мм	20
Угол поворота радиусного алмаза, град	±60°
Глубина правки без компенсации износа круга, мм	0,01..0,05		0,01..0,05
Глубина правки с автоматической компенсацией износа круга, мм	0,01..0,02		0,01..0,02
Скорость перемещения алмазов при правке, м/мин	0,05..0,5
Привод и электрооборудование станка
Электродвигатель главного привода - шлифовального шпинделя, кВт (об/мин)	3 (3000)		3 (2880)		4,0	3
Электродвигатель насоса гидравлики, кВт (об/мин)	3 (1000)		3 (950)
Электродвигатель привода механизма деления, кВт (об/мин)	0,27 (1500)		0,27 (1400)
Электродвигатель механизма ускоренного вертикального перемещения каретки шлифовальной головки, кВт (об/мин)	0,6 (1350)
Электродвигатель системы охлаждения, кВт (об/мин)	0,12 (2800)		0,12 (1500)
Электродвигатель ускоренного перемещения шлифовальной бабки, кВт (об/мин)			0,5 (1350)
Суммарная мощность электродвигателей, кВт					10,34	8,89
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм	2600 х 1513 х 1900		2600 х 1513 х 1905	3475 х 1400 х 1650	2420 х 1235 х 1900	2600 х 1700 х 1900
Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг	3900		4180	7180	6400	3900

Связанные ссылки. Дополнительная информация

Связанные ссылки. Дополнительная информация