Автоматизация процесса цилиндрического шлифования с помощью компенсационного патрона

Цилиндрическое межцентровое шлифование может оказаться сложным делом, если деталь не имеет той или иной конструктивной черты, контурной зацепки, которую можно использовать для манипулирования деталью. Задача еще более осложняется, если целью является автоматизация работы шлифовальной камеры с помощью автоматического загрузчика. Компания Powerhold разработала процесс, который может применяться многими металлообработчиками и предполагает использование зажимного патрона с компенсирующими кулачками для перемещения детали при ее межцентровом шлифовании. Патроны с компенсирующими кулачками часто используются для токарной обработки валов и оружейных стволов, но для цилиндрического шлифования, как правило, не используются. Типичный патрон с компенсирующими кулачками имеет подпружиненный центр, предусмотренный для размещения в патроне обрабатываеимой детали, а также два или три кулачка, которые соединены с внутренней поворотной частью патрона так, что они могут зажимать поверхность, которая не является соосной с центром. Поверхность захвата обрабатываемой детали типичного семидюймового патрона может отстоять на расстояние до 4 миллиметров от центра.

Каждый кулачок контактирует с деталью индивидуально, а поворотная часть является самовыравнивающейся, так что тяговое усилие равномерно распределяется по всем кулачкам, даже если они не центрируют деталь. Для того, чтобы результаты шлифования оказались удовлетворительными, конструкторы Powerhold модифицировали патрон с неподвижным центральноосевым корпусом геометрически высокоточной конструкции, изготавливаемый из углеродистой стали. Предусмотрены специальные верхние кулачки, которые минимизируют подъем детали от центра.

Конструктивно центр может иметь стандартное 60-градусное острие, или специальные размеры, быть тупоносым или иметь обратную кривизну. Для фиксации детали относительно центра патрона необходима задняя бабка, силовой отпор которой не должен быть слишком большим, особенно при обработке мелких деталей, которые при сильном отпоре могут и отклоняться, и выгибаться.

Качество удерживающего деталь центра имеет решающее значение для получения хороших результатов. Повторяемость процесса шлифования будет такого же качества, как центры на каждом конце закрепленной детали. Благодаря этой настройке Powerhold удалось отшлифовать более 50 миллионов деталей. Поскольку нет ни приводной собачки, ни приводного штыря, робот может загружать детали в патрон, не заботясь об их ориентации.

Ход кулачка этих патронов обычно составляет не менее 8 миллиметров, поэтому, применяя робототехнику, нет нужды заботиться о плотности посадки или выдерживании зазора, в отличие от цанговых компенсационных патронов, которые имеют значительно меньший зазор. В полный комплект шпинделя шлифовального станка часто входит воздушный привод, что дает оператору возможность настраивать силу зажимания в зависимости от конкретной ситуации.

Powerhold предлагает зажимной патрон, центральную конструктивную точку и центральный, точнее,осесимметричный корпус, переходник шпинделя, резьбовое соединение и пневматический цилиндр как совокупность частей пакета для шлифования. Самый распространенный размер патрона, это вышеупомянутая семидюймовая версия, но при необходимости патроны могут иметь размеры 8 и 12 дюймов для закрепления больших деталей.