Станок для шлифования выпуклой иливогнутой поверхности прокатных валковс профилем b виде дуги окружности

 

И. Т. Французов, В. А, Погребной, А. В. Л

Б. A. Шмутер, Г. П. Рияко и В. H. Кальче (72) Авторы изобретения

1 с, т

Опытно-конструкторское бюро шлифовальных, станкоа, 1

=-I (7)) Заявитель (54) СТАНОК ЙЛЯ ШЛИФСВАНИЯ ВЫПУКЛОЙ ИЛИ ВСУНУТОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ С ПРОФИЛЕМ В ВИЙЕ ДУГИ

ОКРУЖНОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов резанием, и может быть использовано при проектировании круглошлифовальных станков для обработки рабочих валков щ)окатных станов.

По основному авт. св. М 2l8684

S известен станок цля шлифования выпуклой или вогнутой поверхности прокатных валков с профилем в вице цуги окружности, на станине которого размещены передняя

10 и задняя бабки, подцерживаюшие и вращавшие обрабатываемый валок, шлифовальная бабка, устанавливаемая на радиус профиля

sama при перемещении по верхним салаз«ам, совершающим возвратно-качательное

1S движение относительно оси, совмешаемой путем перемещения нижних поперечных салазок с центром профиля валка и механизмом правки (1 ) .

Для обеспечения равномерного снятия припуска по всему профилю валка.в нем на верхних салазках установлен механизм периоцической подачи шлифовального круга выполненный s типо двух пар конических

2 зубчатых колес, вращающих гайку винта подачи, à для обеспечения совмещения плоскости симметрии поверхности валка с осью качания шлифовальной бабки, в нем передняя и задняя бабки установлены на столе, перемещающемся вдоль оси валка

М

Однако, при обработке на этом станке валков с глубокими ручьями при постоянной частоте вращения иэцелия окружная скорость гребня ручья и его раэвалки не одинакова, так как циаметры этих сечений различны, вследствии чего удельная нагрузка на абразивные зерна шлифовального круга при шлифовании этих участков цостигает значительной разницы. В результате чистота обрабатываемой поверхности оцного валка на различных участках также .не одинакова, что является серьезным недостатком-снижением производительности.

Кроме того на, данном станке невозможно обрабатывать валки с углом подъема профиля цо 90, так как при повороте шлифоо вальной бабки вокруг вертикальной оси з 804384 4 нижних салазок корпус шлифовапьной баб- профилем и углом подъема до 90 за счет ки своими торцами упирается в обрабаты- ориентации плоскости вращения шлифовальваемую поверхность, что снижает техно- ного круга под углом к нормали, провелогические воэможности станка. При этом денной к профилю иэделия. Такая ориентана данном станке невозможно обрабатывать g ция осуществляется синхронной работой валки с малой кривизной профиля. Диапа- трех двигателей приводов перемещейия эон типоразмеров валков, обрабатываемых стола, нижних салазок и поворотом шлина этом станке ограничивается также ве- фовального круга вокруг оси качания. личиной хода шлифовальной бабки, посколь Синхронной работой этих же двигателей ку он определ ет величину Радиуса качания 10 обеспечивается воэможность обрабатывать шлифовального круга и, соответственно, Валки с большим радиусом кривизны, премаксимальный радиус обрабатываемого вышающим ход нижних салазок, а также изделии, что также ограничивает техноло- синхронной работой обеспечивается ориенгические возможности станка. тация индикаторного щупа измерительного

Цель изобретения — повышение произ — 1 устройства по нормали к профилю изделия воцительности и расширения технологичес- и измерение ошибок шлифования валков с ких возможностей станка. большим радиусом кривизны профиля.

Поставленная цель цостигается тем, что GTBHoK цля шлифования в выпуклОЙ На фиг. 1 изображен станок, вид сверповерхност" про"атных вал г0 ху, на фиг. 2- то же, поперечный разрез, ков, снабжен механизмом поворота верх- на фиг. 3- блок-схема устройства Управних салазок, выполненным в виде Редукто — пения, на фиг. 4-схема обработки валка ра с закрепленным íà нижних салазках . качающимся кругом, на фиг. 5 -схема червячным сектором с регулируемым при- обработки валка с большим радиусом ïðîводом постоянного тока с импульсным 2g филя желоба, на фиг. 6- схема обработки датчиком обратной связи, причем выход aалка с желобом большой глубины. этого датчика соецинен с входом прог- Станок содержит станину 1, íà прораммного устройства, выходы которого дольных направляющих которой смонтиропривоца ван стол 2 с передней ЗИ задней4бабками

" входом РегулиРУемого пРивода постоЯн- gp для поддержания и вращения обрабатываемого изделия. На поперечных направляющих станины смонтированы нижние салазки 5 шлифовальной бабки 6 которая устабабки, выполненным в виде винтовых пере- новлена на верхних салазках 7 с возмождач с регулируемыми приводами постоян- ностью перемещения по горизонтальным ного тока и цатчиками обратной связи, 35 направляющим этих салазок в плоскости

Ричем выходы этих Датчиков свЯзаны со вращения шлифовального круга 8. Шлифовходы эт"х "Ривоцов с выхо вальный круг размещен между двумя оподами Управляющего "X Работой и работой рами шлифовального шпинделя. Верхйие приводом механизма поворота верхних сала- салазки 7 поворотные и могут поворачиGod а механизма вращения изделия програм- ваться вокруг вертикальной оси 9, которая

40 много устройства. закреплена на нижних салазках 5 и вместе

Кроме того, приводы механизмов пово — c катками 10, контактирующими с кругорота верхних салазок, перемещения стола вой направляющей нижних салазок 5, слои . нижних салазок шлифовальной бабки жит опорой для верхних салазок 7. Мехаснабжены шаговыми приводами, входы

45 ниэм вращения изделия снабжен регулируекоторых соединены с выходами управляю- мым приводом 11 постоянного тока. Мехащего их работой и работой привоца меха- н"змпоперечныхпоцач шлифовальной бабки низма вращения иэделия программного выполнен в виде винтовой передачи 12 и устройства. l3 .с регулируемым приводом 14 постоянПредлагаемое конструктивное решение ного тока и цатчиком 15 обратной связи.

50 станка обеспечивает возможность обработ- Механизм поворота верхних салазок ки -валков с изменением частоты вращения выполнен в виде редуктора с закреплениэцелня синхронно с поворотом шлифоваль- ным на нижних салазках 5 червячным ного круга вокруг оси качания и поццержа- сектором 16, с регулируемым- приводом нием оптимальных режимов шлифования >5 l7 постоянного тока и импульсным датчипри обработке Всего профиля валка. Кроме ком 18 обратной связи. того, предлагаемое исполнение станка Механизм перемещения стола 4 и нижпозволяет шлифовать валки с глубоким них салазок 5 шлифовальной бабки выпол804384

5 нены в виде винтовых передач: 19-22 с регулируемыми приводами постоянного тока 23 и 24 н датчиками 25 и 26 обратной связи.

Выходы датчиков 15,18,25,26 обратной связи (фиг. 3} соединены со входами, а входы приводов 11,14,23,24 и 17 с выходами U,V, Х, f,2. управляющего их работой программного устройства 27 (фиг. 3).

Измерительное устройство выполнено в виде откидной штанги 28, закрепленной на шлифовальной бабке 6 и снабженной индикаторным щупом 29. Привод 30 служит для подъема и опускания в зону измерения щупа 29.

При сравнительно низких требованиях к производительности станка предусматривается применение в рассмотренных механизмах щаговых приводов, обладающих более низкой стоимостью сравнительно с приводами постоянного тока. Датчики в данном варианте конструкции станка используются для индикации перемещений.

На задней бабке установлен правильный прибор 31.

Станок работает следующим образом.

Установку исполнительных узлов станка в начальное положение для правки шлифовального круга и обработки иэделия производят поочереднымвключеннем приводов 14 и 17, 23 н 24 по программе в заданной последовательности.

Йлифование валков с вогнутым профилем, радиус которого не превышает хода нижних салазок, осуществляют следующим образом.

Включением приводов .14и24 по программе устанавливается радиус качания шлифовального круга 8 равным радиусу профиля изделия, вкючением привода 23 подводится правильный прибор(31 к шлифоввльному кругу и реверсивным вкщоченнем привода 17 по программе осуще ствляется качание шлифовального круга вокруг оси 9 и его правку. Процесс шлифования (фиг. 4) также осуществляется по программе качание шлифоввльного круга реверсивным включением привода 17 и тем самым формообраэуется круговой профиль изделия. Съем припуска осуществляется периодическим включением привода 14 в конце прохода профиля изделия. Процесс формообразования, синхронно с поворотом шлифовального круга, изменяется по программе частот вращения привода 11 н частоту вращения изделия и поддерживаются оптимальные условия шлифования. Тем самым обеспечивают повышение производительности обработки.

После обработки валка отводится шлифовальная бабка путем вращения по программе привода 14. Затем опускается штятгга

28 с помощью привода 30 и тем самым устанавливается щуп 29 в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения изделия. Подводится щуп 29 до касания с профилем изделия перемещенйем шлифовальной бабки с помощью привода 14 по прог 0 рамме на заданный радиус качания щупа

29. Качанием верхних салазок по программе с помощью привода 17 обеспечивается движение щупа 29 вдоль профиля изделия и измерение ошибки его профиля.

Шлифованне валков с вогнутым профилем большого радиуса, а также с выпуклым профилем как малого, так и большого радиуса осуществляется следующим образом.

Взаимосвязанным вращением цриводов

20 23 и 24 по программе осуществляется контурная правка шлифовального круга по выпуклому нли вогнутому профилю радиуса, равного радиусу дуги нрофиля шлифовального круга (фиг. 5).

В процессе шлифования осуществляется взаимосвязанное вращение приводов по программе 17, 23 и 24. При этом в движении относительно иэделия ось качания 8 перемещается по эквидистанте 32

З0 к профилю иэделия, отстоящей от профиля на расстоянии, не превышающем ход нижних салазок. Одновременно плоскость вращения шлнфовального круга ориентируется по нормали к профилю иэделия, проходящей через ось 9. В результате производится

3$ формообразование кругового профиля иэде-. лия большого радиуса одновременно всеми точками ирофиля шлифовального круга, что повьпиает производительность обработки.

При измерении профиля o6p86oTBH80Fo

40 иэделия вводят щуп 29 в контакт с иэделием и аналогичным взаимосвязанным вращением ириводов 17, 23 и 24 производится измерение его вдоль профиля изделия с ориентацией по нормали к профилю в точке

И контакта. Тем самым измеряются нормальная ошибка профиля изделий с большим радиусом кривизны, а также с выпуклым профи ле м.

Шлифование валков с большимн углами подъема и большой глубиной профиля осуществляется следующим образом (фиг. 6).

Осушествляется контурная правка шлифовального круга по двум участкам AB u г

AC радиуса g, равного радиусу цуги профиля изделия. Правка осуществляется взаимосвязанным движением стола 4 и нижних салазок 5 путем вращения приводов 23 н24 по программе. При этом

804384 8 фовальной бабки что расширяет технологий ческие возможности станка. А также в воэможности измерения ошибки профиля е изделия большого радиуса и с большими углаМи подъема профиля непосредственно на станке, что расширяет технологические возможности станка. обеспечивается заданный угол о(. между, плоскостью вращения. круга, проходяще через ось качания 9 и нормалью PN к профит круга, проходящей через эту ж ось. В процессе шлифования обрабатывае ся участок А В профиля изделия участ

/ /

I,4 ком АВ, а участок А С профиля изделия-участком АС шлифовального круга.

;При обработке каждого участка изделия с домащью взаимосвязанного вращения приводов 17, 23 и 24 перемешают ось 9 относительно изделия по эквицистанте 33 к его щк филю, а плоскость вращения шлифовального круга ориетируют под постоян- 1 ным угломер{. к нормали ЯИ, проходящей через ось 9 к ее траектории 33.

При обработке профиля с центральным углом 2 верхние салазки 7 поворачиваются на угол 2 Р, равный 2 = 2т-2о(. Умень- © шение угла Ч по сравненито с углом обеспечивает обработку изделия беэ упора торцов корпуса шлифовальной бабки в обрабатываемое изцелие. Это позволяет обрабатывать веялки, как выпуклые, так и вогнутые, с углом подъема профиля до 90 и расширяет технологические возможности станка.

При измерении подобных валков взаимосвязанным вращением приводов 17, 23 и 3О

24 по црограмме перемещается ось 99orноситеюнно изделия по эквидистаите 33 к его щофилю, а щуп 29 ориентируется поц постоянным углом g к профи по изделия в точке контакта со щупом. В резу/ьтат з измерений Вводится пос тояни ый попр &Во чный коэффициент, равный К= COG d.

Тем самым. определяется величина нормальной погрешности профиля иэделия.

Эффективность изобретения заключается 46 в повышении производительности шлифования за счет управления изменении частоты вращения изделия синхронно с поворотом шлифовального круга вокруг оси качания и возможности оптимизации режимов шлифования. Кроме того, эффективность изобретения состоит в возможности шлифования валков с профилем, радиус которых превышает ход нижних салазок, одновременно всеми точками профиля круга, что также повышает произвоцительность. А также в возможности шлифования валков с большими углами поцьема профиля до 90 превышакицим допустимый угол поворота шлиФормула изобретения

1. Станок для шлифования выпуклой или вогнутой поверхности прокатных валков с профилем в виде дуги окружности по авт. св. М 218684, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, станок снабжен механизмом поворота верхних салазок, выполненным в вице редуктора с закрепленным на нижних салазках червячным сектором с регулируемым приводом постоянного тока и импульсным цатчнком обратной связи, причем выход этого датчика соецинен с входом программного устройства, выходы которого . соединены с входом указанного привода и вхоцом регулируемого привода механизма вращения иэделия.

2. Станок по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен также механизмами перемещения стола и . нижних салазок шлифовальной бабки, выполненными.в вице винтовых передач с регулируемыми приводами постоянного тока и датчиками обратной связи, причем выходы указанных датчиков и входы приводов связаны соответственно со входами и выходами управляющего их работой и работой приводов механизма поворота верхних салазок и механизма вращения изделия программного устройства.

3. Станок по п. 2, о т л и ч а ю— шийся тем, что механизмы поворота верхних салазок, перемещения стола и нижних салазок шлифовальной бабки, снабжены шаговыми приводами, входы которых соединены с выходами управляющего их работой и работой привода механизма вращения изделия программного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 218684, кл. В 24 В 19/02, 08.0 1.66.

804384

®иа5 фиг.6

Составитепь Т.Юдахина

Редактор Н. Воловик Техред Н.Бабурка. Корректор С.Ш смак

° /

Заказ 10782/26 Тираж 926 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )V-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4