5М841 Станок зубошлифовальный универсальный полуавтомат
схемы, описание, характеристики

Сведения о производителе зубошлифовального станка 5М841

Производитель вертикального зубошлифовального станка 5М841 Московский станкостроительный завод шлифовальных станков, основанный в 1879 году.

5М841 Станок зубошлифовальный универсальный полуавтомат с цикловым программным управлением повышенной точности. Назначение и область применения

Станок зубошлифовальный 5М841 заменил в производстве устаревшую модель 5А841.

Зубошлифовальный универсальный полуавтомат 5М841 предназначен для шлифования двусторонним коническим кругом эвольвентного профиля термически обработанных цилиндрических прямозубых и косозубых зубчатых колес наружного зацепления с модификацией профиля по длине и высоте.

Вертикальный зубошлифовальный станок 5М841 работает по методу обката с единичным делением в условиях мелкосерийного и серийного производства.

Станок 5М841 работает с цикловым программным управлением, которое обеспечивает:

• заданное число проходов и величину радиальной подачи между проходами
• правку шлифовального круга через заданное число зубьев в черновом режиме
• изменение скорости обката, числа двойных ходов ползуна и скорости при переходе с чернового на чистовой режим
• автоматический возврат всех механизмов в исходное положение для обработки следующей детали
• выключение всех механизмов станка, кроме вращения шлифовального круга

Направляющие ползуна выполнены гидростатическими, что увеличивает долговечность и надежность работы станка.

Оригинальная конструкция станка обеспечивает высокую производительность за счет шлифования полного профиля впадины колеса за один ход стола.

Кинематическая схема станка 5М841 построена на принципиально новой основе: движение обката и возврат стола в исходное положение осуществляются от эвольвентного кулака с помощью регулируемого рычага, что значительно облегчает настройку.

Кинематическая схема, обеспечивает производительность за счет одновременного шлифования обоих профилей соседних зубьев, осуществляет деление через оптимальное расчетное число зубьев, что повышает точность соседних шагов и уменьшает накопленную погрешность шага по всему колесу.

Работа всех механизмов цепи обкатки изделия только в одном направлении повышает надежность работы станков и удлиняет срок сохранения ими первоначальной точности.

Регулирование числа двойных ходов ползуна, скоростей обката и правки бесступенчатое.

В отличие от выпускаемого в настоящее время станка модели 5А841 в данной модели применено электронное устройство управления скоростью хода узлов станка на черновых проходах, которое позволяет сократить время обработки изделия и упростить обслуживание станка. Его работа подчинена технологии цикла шлифования. В начале цикла обработки после подскока стола изделие с большей скоростью движется к шлифовальному кругу. В момент соприкосновения шлифовального круга с изделием усилие резания превышает некоторое заданное, при этом блок управления вырабатывает команду на переключение скорости обката стола с ускоренной на рабочую — идет процесс шлифования. При выходе шлифовального круга из шестерни усилие резания становится меньше заданного значения и блок управления вырабатывает команду на включение ускоренного перемещения стола.

При отсутствии припуска или его малой величины, когда усилие резания остается меньше заданного значения, стол с изделием движется с ускорением.

Таким образом, электронное устройство позволяет повысить производительность за счет уменьшения (практически до нуля) времени подвода изделия в зону шлифования на рабочем ходу, т.е. «шлифования .воздуха». Производительность повышается до 30% на черновых проходах, что сокращает общее технологическое время изготовления детали на 18%.

В состав устройства управления входят следующие функциональные части:

• датчик мощности
• блок вычета холостого хода
• блок сравнения
• блок задержки
• триггер управления
• выходной ключ
• питание

Конструктивно устройства управления состоит из базового каркаса К2 К.61-293 и вставляемых в него модулей. Модули выполнены на печатных платах из стеклотекстолита с применением микросхем средней степени интеграции.

Наибольшие погрешности при обработке зубчатых колес с модулем 6 мм, числом зубьев 50 и шириной 40 мм, мкм:

• точность положения профилей соседних зубьев - 10
• точность положения профилей зубьев по всей окружности - 32
• точность профиля зуба - 6
• точность направления зуба - 6
• шероховатость обработанной поверхности зуба Ra - 0,8

Класс точности полуавтомата В по ГОСТ 7640—76.

Разработчик — Московский завод шлифовальных станков.

Габарит рабочего пространства зубошлифовального станка 5М841

Габарит рабочего пространства зубошлифовального станка 5м841

Посадочные и присоединительные базы зубошлифовального станка 5М841. Профиль стола и место установки правящих устройств

Профиль стола и место установки правящих устройств станка 5м841

Посадочные и присоединительные базы станка 5М841. Передний конец шлифовального шпинделя

Передний конец шлифовального шпинделя станка 5м841

Общий вид и общее устройство станка 5М841

Фото зубошлифовального станка 5м841

Фото зубошлифовального станка 5м841

Фото зубошлифовального станка 5м841

Фото зубошлифовального станка 5м841 модернизированного

Фото вид зубошлифовального станка 5М841. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото зубошлифовального станка 5м841 модернизированного

Фото вид зубошлифовального станка 5М841. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото зубошлифовального станка 5м841

Фото вид зубошлифовального станка 5М841. Смотреть в увеличенном масштабе

Расположение составных частей зубошлифовального станка 5М841

Расположение составных частей зубошлифовального станка 5м841

Спецификация составных частей зубошлифовального станка 5М841

1. Станина
2. Крестовый суппорт
3. Стол для установки изделия
4. Маховик распределения припуска
5. Лимбы установки величины скоростей обката и правки
6. Ограждение рабочей зоны
7. Дверка ограждения
8. Колонка ползуна
9. Пульт управления
10. Рукоятка регулирования частоты движения ползуна
11. Электрошкаф
12. Рукоятка поворота ползуна на угол
13. Крышка ниши привода ползуна
14. Панель дросселей
15. Маховик механизма подачи - управление скоростью обката

Схема кинематическая зубошлифовального станка 5М841

Кинематическая схема зубошлифовального станка 5м841

Кинематическая схема зубошлифовального станка 5М841. Смотреть в увеличенном масштабе

Кинематическая схема полуавтомата 5М841 состоит из следующих цепей:

• вращение шлифовального круга (главное движение)
• цепь перемещения ползуна
• обкат и деление на число шлифуемых зубьев
• поворот ползуна на угол
• правка шлифовального круга
• отскок изделия от круга
• установка опорного ролика

Цепь главного движения связывает вращение электродвигателя Ml с вращением инструмента (Ин) через шкивы диаметром 91 и 68 мм клиноременной передачи и обеспечивает вращение шлифовального круга с частотой 1920 об/мин.

Кинематическая цепь перемещения ползуна связывает вращение электродвигателя М2 с поступательным перемещением ползуна через клиноременную передачу и кривошипно-шатунный механизм (Кр). Установка частоты движения ползуна производится с пульта управления бесступенчато за счет регулирования частоты вращения электродвигателя М2.

Делительно - обкатная цепь связывает вращение гидромотора ГМ с вращением стола через зубчатые колеса с числом зубьев 22, 37, 70, 45, 55, 51 и 68 и дальше через зубчатые колеса гитары деления а, b, с, d и червячную передачу стола 1/180. От зубчатого колеса а вращение также передается через червячную передачу 1/60 на кулак (Кул), свободно сидящий на шпинделе стола и связанный с колесом передачи 1/60. Кулак через ползушку (Пол) поворачивает рычаг (Рыч), который опирается на ролик и перемещает стол с заготовкой. Кулак (рис. 61) выполнен по эвольвентной кривой на 3/4 окружности от точки 1 до точки 4. Согласование хода стола и поворота изделия (обкат при рабочем ходе) обеспечивают семенные зубчатые колеса а, b, с, d гитары деления. Обратный ход стола происходит при нахождении ролика ползушки на спаде кривой обкатного кулака от точки 4 до точки 1. В это время стол продолжает вращаться в ту же сторону, что и при рабочем ходе, и приходит в исходное положение относительно шлифовального круга, повернув изделие на zi зубьев (число зубьев деления).

Формула настройки гитары деления выводится из вависимости поворота кулака (Кул) на один оборот и поворота заготовки на угол деления zi/z. Из уравнения

1 об. кул. 60/1 · iдел · 180/1 = zi/ziдел = (3 · zi) /z = a/b · c/d.

Управление отскоком изделия от шлифовального круга осуществляется командными кулачками, получающими вращение от колес 45/60 и червячной передачи 1/60.

Отскок изделия происходит в результате поворота гидроцилиндром Ц коромысла (Кор), которое связано с ходовым винтом, входящим в крестовый суппорт. Возвращение крестового суппорта в исходное положение производится пружиной. При шлифовании бочкообразного зуба крестовый суппорт получает дополнительное качательное движение от кулачка бочкообразования (Кул.боч.) через ряд рычагов. За один оборот кулачка изделие подается к шлифовальному кругу два раза, т. е. у каждого торца зубчатого венца, чем обеспечивается бочкообразная форма зуба в продольном его направлении.

Поворот ползуна на угол наклона производится от электродвигателя М3 через цилиндрические зубчатые передачи 20/84, 33/105, червячную передачу 1/50 и передачу 17/166. Ручной поворот ползуна осуществляется рукояткой через зубчатые передачи 18/102, 1/50 и 17/166.

Особенности наладки станков с коническим кругом

Пульт управления зубошлифовальным станком 5м841

Пульт управления зубошлифовальным станком 5М841. Смотреть в увеличенном масштабе

Наладка зубошлифовальных станков включает в себя ряд технологических операций по установке инструмента и заготовки, приданию инструменту определенной формы, выбору режимов обработки и наладке механизмов для обеспечения работы на этих режимах.

Перед осуществлением наладочных операций производят внешний осмотр станка, чтобы определить исправность всех его узлов и механизмов. При этом выявляют наличие масла в глазках маслоуказателей системы смазки, гидравлики и охлаждения, исправность внешней проводки электрооборудования, наличие заземления электрошкафов и станка.

При наладке зубошлифовального станка 5М841 движения рабочих органов и механизмов осуществляются от включения кнопок и переключателей, находящихся на пульте управления (рис. 62). Наладка включает в себя: установку шлифовального круга, установку заготовки, установку ползуна на угол наклона зуба, наладку частоты движения ползуна, выбор и установку величины скорости обката и правки, настройку гитары деления, наладку механизмов радиальной подачи и бочкообразования. После этого производят пробное шлифование.

Наладку станка рассмотрим на примере шлифования зубчатого колеса модулем m = 6 мм, с числом зубьев z = 48, шириной венца b = 30 мм и углом наклона зуба β = 20°.

Перед осуществлением наладочных работ необходимо кнопкой 9 на пульте управления (рис. 62) включить гидравлику и смазку (выключение производится кнопкой 10 «Общий стоп»), переключатель режимов работы 15 установить в положение «Наладка».

Установка шлифовального круга

Характеристика шлифовального круга зависит от модуля шлифуемого колеса, а также от марки материала, твердости и размеров детали.

В рассматриваемом случае выбираем шлифовальный круг 350х25х127 с характеристикой 24А25СМ18К7, т. е. зернистостью 25 и твердостью СМ1. Угол профиля круга αш = 20°.

Конический круг 2 (рис. 63) закрепляют на металлических планшайбах 1 и 3, статически балансируют и устанавливают на шпиндель 4 станка, предварительно тщательно очистив посадочные места шпинделя и планшайбы.

Установка ползуна на угол наклона шлифуемого зуба производится для совмещения направления движения ползуна с направлением зуба шлифуемого колеса. Угол наклона βш определяется на диаметре шлифования по формуле sin βm= (sin β · cos α)/cos α ш (см. § 18).

В рассматриваемом примере αш = α = 20°, следовательно, ползун поворачивают на угол βш= 20°.

Установка производится следующим образом. Переключатель 19 зажима ползуна (см. рис. 62) устанавливают в положение «Отжим», нажатием на кнопки 20 и 21 осуществляют разворот ползуна в нужную сторону, контролируя положение ползуна по шкале круговой линейки. Точность установа составляет 20 угловых секунд. После поворота ползуна переключатель 19 устанавливают в положение «Зажим».

Установка длины хода и зоны перемещения шлифовального круга осуществляется таким образом, чтобы горизонтальная линия оси круга полностью выходила в обе стороны за торец венца шлифуемого зубчатого колеса.

При шлифовании прямозубых колес длина L (мм) продольного хода круга определяется по формуле L = b + (10.. .15), при шлифовании косозубых колес — по формуле L = b/cosβш + π · m· tgβш + (3 ... 10), где b — ширина венца шлифуемого колеса, βш — угол наклона зуба на диаметре шлифования, т — модуль шлифуемого колеса. В рассматриваемом примере L= 30/cos 20°+3,14 · 6 · tg20° + 5 = 30/0,9397 + 3,14 · 6 · 0,364 + 5 = 43,78, принимаем L = 44 мм.

Изменение длины хода производится изменением положения оси кулисы в кривошипном механизме вращением квадрата, расположенного под крышкой в ползуне. При этой наладке ползун должен быть поставлен в верхнее положение.

Зона возвратно-поступательного перемещения шлифовального круга устанавливается в зависимости от положения заготовки на оправке так, чтобы был обеспечен равномерный перебег круга в обе стороны (по 7 мм на каждую сторону). Для этого квадратом, находящимся на поворотной части, перемещают ползун в соответствующую сторону и винт закрепляют.

Частота движения ползуна выбирается по нормативам в зависимости от длины его хода и требуемого качества шлифования (в данном случае n =160 дв. ход/мин). При длине хода свыше 100 мм частоту движения ползуна не следует делать более 80 дв. ход/мин.

Установка частоты движения производится с пульта управления рукояткой 23 (см. рис. 62) для чистового режима и рукояткой 24 для чернового режима при включенном кнопкой 26 движении ползуна. Контроль установленной частоты движения производится по шкале прибора 22. После наладки движение ползуна отключается кнопкой 25.

Выбор и установка величины скоростей обката

Величина скорости чистового обката SM.ЧИСТ определяется по формуле SM.ЧИСТ = sо· п, где sо — подача обката за один двойной ход ползуна (мм/дв. ход) выбирается по нормативам, п — частота движения ползуна (дв. ход/мин).

Величина скорости чернового обката принимается равной SM.ЧЕРН = 2,25 · SM.ЧИСТ. В настоящем случае по нормативам so= l,3 мин/дв. ход. При этом SM.ЧИСТ = l,3 · 160 = 208 мм/мин, SM.ЧЕРН = 2,25 · 208 = 468 мм/мин.

Установка величины скоростей обката производится дросселями 5 (см. рис. 59), выведенными на панель спереди станка. Контроль установленной скорости производится по шкале прибора 31 на пульте управления (см. рис. 62) при включении обката кнопкой 30. Выключение производится кнопкой 29.

Наладка гитары деления

Наладка производится по формуле iДел = (а · с)/(b · d) = (3 · z1)/zизд, где а, b, с, d — числа зубьев сменных колес гитары деления, zi — число зубьев, на которое поворачивается заготовка за один двойной ход стола, zизд — число зубьев шлифуемого колеса.

При нахождении числа зубьев zi необходимо учитывать, чтобы оно не имело общих множителей с числом зубьев заготовки zизд и было бы минимальным из имеющихся. Число зубьев zi определяется исходя из того, что при шлифовании эвольвентный кулак формирует обкат зубьев на 3/4 своего оборота, которому соответствует подъем эвольвентной кривой (см. рис. 61) (1/4 кривой кулака приходится на холостой ход), т. е. на 3/4 длины дуги окружности, приходящейся на деление L = 3/4 · zi · р, где p = π · m — шаг зубьев изделия, zi,- число зубьев деления. Чтобы впадина зуба была полностью прошлифована, необходимо, чтобы рабочий ход стола был больше пути и число зубьев деления.

Наладка механизма радиальной подачи

Механизм радиальной подачи (рис. 65) налаживают путем расстановки флажков-упоров в пазах барабана 5 в соответствии с выбранной программой. Упоры 1, 2, 3 и 4 выполняются различного размера и при повороте барабана нажимают на конечные выключатели 6, 7, 8 и 9. Положение упоров на барабане определяют, исходя из числа черновых и чистовых рабочих ходов, а также рабочих ходов выхаживания. Общая величина радиальной подачи R определяется по формуле

Счетчик 28 устанавливается на число зубьев (z=24), через которое нужно производить правку круга при работе на черновых режимах шлифования.

Наладка механизма правки шлифовальнго круга

Наладка механизма правки заключается в установке алмазов на размер модуля шлифуемого колеса и на угол профиля шлифовального круга с помощью лимбов, находящихся на боковой стенке механизма правки. Лимбом / (рис. 66) устанавливают алмаз 13, заправляющий периферию круга. Отсчет положения этого алмаза производится по шкале 2, показывающей значение модуля заправляемого круга (в данном случае m = 6 мм). Лимбами 3 и 5 устанавливают угол профиля шлифовального круга алмазами 11 и 12. Отсчет угла (аш= 20°) производится по шкалам 4 и 6.

Механизм правки работает автоматически с помощью гидравлического привода. При перемещении поршня 7 производится качание рычагов 9 и 10. Для правки круга без модификации в механизм вставляется плоский копир 8, при этом алмаз перемещается вдоль профиля шлифовального круга прямолинейно. Для формирования модифицированного профиля круга вместо плоских копиров 8 в механизм вставляют копиры со скосом и выступами.

При этом алмазы 11 и 12 перемещаются вдоль профиля круга по линии, определяемой формой копира.

Процесс правки осуществляется при установке переключателя 27 (см. рис. 62) в положение «Правка включена» и нажатии на кнопку 7 «Вращение круга». Выключение вращения круга производится при нажатии на кнопку 8.

Ввод шлифовального круга во впадину зубьев колеса

Стол 3 (см. рис. 59) устанавливают в среднее положение нажатием на кнопки 30 и 29 (см. рис. 62). Ускоренное вращение стола производится при установке переключателя 32 в вертикальное положение. Заготовка, установленная на станок, должна быть разжата и свободно поворачиваться в центрах стола и контрподдержки. Поочередно вращая маховичок 4 (см. рис. 59) распределения припуска и маховичок 15 подачи, вводят невращающийся круг во впадину зуба в месте наибольшего радиального биения до тех пор, пока боковые поверхности круга не коснутся зубьев заготовки. Перемещение стола с заготовкой также можно производить от кнопок (см. рис. 62): 1 и 2 — импульсное, 3 и 4 — отскок и подскок, 13 и 14 — толчковое. В этом положении шлифовальный круг должен проворачиваться от руки. Затем осуществляют зажим оправки заготовки хомутиком.

Пробное шлифование

Пробное шлифование зубчатого колеса осуществляется для проверки правильности установки механизмов станка после его наладки.

Для пуска станка 5М841 в работу по циклу необходимо произвести следующее:

• Переключатель 15 (см. рис. 62) установить в положение «Автомат»
• кнопкой 9 включить гидравлику станка
• кнопкой 7 включить вращение шлифовального круга
• кнопками 25, 26 — привод ползуна
• кнопкой 30 — привод стола для движения обката
• Затем маховичком 15 (см. рис. 59) произвести подачу заготовки на круг до появления искр. Если с двух сторон круга образуются искры одинаковой интенсивности, припуск разделен правильно и можно продолжать шлифование. В противном случае равномерность расположения шлифовального круга во впадине зуба достигается вращением маховичка 4.
• После этого переключателем 12 (см. рис. 62) включаются охлаждение
• кнопкой 5 — пуск автоматического цикла обработки
• При необходимости освещение станка включается переключателем 11
• Работа станка контролируется сигнальными лампами: 6 — чистовой режим, 16— отсутствие смазки, 17— износ шлифовального круга, 18— конец цикла обработки.

Основное (технологическое) время шлифования = 152 мин.

Подналадку станка производят по результатам пробного шлифования.

Установочный чертеж зубошлифовального станка 5М841

Установочный чертеж зубошлифовального станка 5м841

Читайте также: Ремонт гидравлических систем металлорежущих станков

5М841 Станок зубошлифовальный универсальный полуавтомат. Видеоролик.

Технические характеристики зубошлифовального станка 5М841

Наименование параметра	5А841	5М841
Основные параметры станка
Диаметр устанавливаемого изделия, мм	30..320	30..320
Наименьший диаметр окружности впадин, мм	30
Модуль устанавливаемого изделия, мм	1,8..8	1,5..8
Число зубъев устанавливаемого изделия, мм	10..200	10..200
Наибольшая ширина зубчатого прямозубого венца устанавливаемого изделия, мм	150	160
Расстояние между центрами суппорта обрабатываемого изделия, мм	175..400
Наибольший угол наклона зубъев, мм	±45	±45
Точность обработки, DIN		4..5
Наибольшая масса устанавливаемого изделия, кг	200	200
Бабка шлифовальная (шпиндельная)
Диаметр шлифовального круга (абразивного червяка), мм	260..350	260..350
Ширина шлифовального круга (абразивного червяка), мм	16..32	13..32
Диаметр посадочного отверстия шлифовального круга (абразивного червяка), мм	127
Диаметр конца шлифовального шпинделя, мм	50
Число оборотов шлифовального круга, 1/мин	1920	1920
Стол изделия
Диаметр стола, мм	280	280
Ход стола, мм	30..165
Подача обката, мм/мин	6..800
Ползун
Длина хода, мм	20..160
Число двойных ходов ползуна в минуту (бесступенчатое регулирование)	50..280
Ролик опорный
Наибольшая величина зоны перестановки, мм	405
Перемещение опорного ролика на одно деление лимба перестановки, мм	0,002
Перемещение опорного ролика на один оборот лимба перестановки, мм	0,02
Перемещение опорного ролика на один оборот лимба распределения припуска, мм	0,16
Цена деления шкалы нониуса зоны перестановки, мм	0,002
Цена деления шкалы лимба распределения припуска, мм	0,005
Механизм правки
Количество алмазов	3
Диапазон компенсации износа шлифовального круга при правке, мм	0..45
Автоматическая прерывная радиальная подача механизма правки, мм	0,01..2
Привод и электрооборудование станка
Количество электродвигателей на станке	8	8
Электродвигатель главного привода - шлифовального шпинделя, кВт	1,1	1,5
Электродвигатель насоса гидравлики, кВт	2,2	2,2
Электродвигатель вентилятора масляного теплообменника, кВт	0,27
Электродвигатель привода механизма подачи, кВт	0,18	0,18
Электродвигатель насоса охлаждения, кВт	0,15	0,15
Электродвигатель магнитного сепаратора, кВт	0,18	0,18
Электродвигатель привода ползуна, кВт	1,9
Электродвигатель редуктора поворота ползуна, кВт	1,1
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	7,08	6,6
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм	2850 х 2315 х 2635	2850 х 2315 х 2085
Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг	8000	8000

Связанные ссылки. Дополнительная информация