Внутришлифовальные головки ВШГ: устройство, классификация и область применения

Введение

Внутришлифовальная головка ВШГ является одним из ключевых узлов современных шлифовальных станков. Это высокоскоростной и высокоточный элемент, предназначенный для обработки внутренних поверхностей деталей. ВШГ представляет собой шпиндельный узел, приводимый в движение ременным приводом, который обеспечивает вращение шлифовального круга с высокой частотой.

В данной статье подробно рассмотрены устройство, классификация и область применения внутришлифовальных головок ВШГ, а также приведена расшифровка их маркировки.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Внутришлифовальные головки ВШГ предназначены для установки на горизонтальные внутришлифовальные станки. Они являются изделиями высокой точности и используются для обработки внутренних цилиндрических и конических поверхностей различных материалов, включая металлы, дерево и иные материалы.

Головки ВШГ могут применяться не только на внутришлифовальных станках, но и на ином станочном оборудовании при соблюдении двух обязательных условий: установка исключительно в горизонтальном положении и отсутствие реверсирования (изменения направления) вращения шпинделя во время работы.

Классы точности выпускаемых шпинделей – В и А. Головки класса точности А являются высокоскоростными и предназначены для наиболее ответственных операций.

2. УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ ВШГ

2.1. Общее устройство

Конструктивно внутришлифовальная головка ВШГ представляет собой полую стальную гильзу (корпус), внутри которой расположен закаленный вал. Вал смонтирован на двух опорных подшипниках и предназначен для передачи вращения от электродвигателя к рабочему инструменту.

Основные конструктивные элементы ВШГ и их назначение:
- Гильза (корпус) – несущий корпус, в котором размещены все внутренние элементы.
- Вал (шпиндель) – вращающийся элемент, передающий крутящий момент.
- Подшипники – обеспечивают вращение вала с высокой точностью.
- Шкив – устанавливается на заднем конце вала для привода от ременной передачи.
- Оправка или насадка – крепится на переднем конце шпинделя для установки шлифовального круга.

2.2. Особенности подшипникового узла

При работе ВШГ на больших оборотах возникает высокая температура, которая является основной причиной выхода из строя подшипников. Поэтому в головках применяются специальные высокоскоростные дуплексированные радиально-упорные подшипники легкой и особо легкой серии.

Ключевые требования к подшипникам:
- соответствие ГОСТ 520;
- посадочные диаметры наружных и внутренних колец должны иметь одинаковые предельные отклонения (разница не более 0,002 мм);
- радиальное биение колец должно быть одинаковым (допускаемое отклонение – 0,002 мм).

Подшипники смазываются пластичной смазкой при сборке и вводятся в эксплуатацию без дополнительной смазки. Задняя опора шпинделя выполнена плавающей, а натяг подшипников осуществляется с помощью пружин.

2.3. Принцип работы

Вращение от электродвигателя через ременную передачу передается на шкив, установленный на заднем конце вала. От шкива вращение передается на вал шпинделя, а затем – на оправку или насадку, закрепленную на переднем конце, на которую устанавливается шлифовальный круг.

Точность изготовления всех деталей обеспечивает минимальное биение и, как следствие, высокую точность обработки (до 1 класса) и чистоту поверхности (до 8 класса).

3. КЛАССИФИКАЦИЯ И ИСПОЛНЕНИЯ

Внутришлифовальные головки ВШГ классифицируются по исполнению – способу крепления оправки (рабочего инструмента). Различают два основных типа исполнений.

3.1. Исполнения 1 и 12 – с наружным конусом

Головки исполнений 1 и 12 имеют шпиндель с посадочным конусом под оправки по ГОСТ 2323 (концы шлифовальных головок с наружным базирующим конусом).
- Исполнение 1 – базовое исполнение с наружным конусом.
- Исполнение 12 – модификация исполнения 1.

3.2. Исполнения 2 и 22 – с внутренним цилиндрическим отверстием

Головки исполнений 2 и 22 имеют шпиндель с внутренним цилиндрическим отверстием под оправки по ГОСТ 2324 (концы шлифовальных шпинделей с внутренними базирующими поверхностями).
- Исполнение 2 – базовое исполнение с внутренним цилиндрическим отверстием.
- Исполнение 22 – модификация исполнения 2.

Примечание: В некоторых источниках также упоминаются исполнения 27 и 270, являющиеся дополнительными вариантами с внутренними базирующими поверхностями.

3.3. Направление вращения

ВШГ выпускаются двух направлений вращения:
- Правое вращение – по часовой стрелке (со стороны шкива);
- Левое вращение – против часовой стрелки (со стороны шкива).

Направление вращения указывается стрелкой на корпусе головки. При выборе головки необходимо учитывать направление вращения шпинделя на конкретном станке.

4. РАСШИФРОВКА МАРКИРОВКИ

Маркировка внутришлифовальных головок ВШГ имеет унифицированную структуру, позволяющую быстро определить основные параметры изделия.

4.1. Общая структура

ВШГ X – XX × XXX Буква

Здесь:
- ВШГ – обозначение типа (внутришлифовальная головка);
- X – исполнение (1, 12, 2, 22);
- XX – диаметр гильзы в миллиметрах;
- XXX – длина гильзы в миллиметрах;
- Буква – класс точности (А или В).

4.2. Пример расшифровки: ВШГ 12-40х200А

Разберем на примере маркировки ВШГ 12-40х200А:
- ВШГ – внутришлифовальная головка;
- 12 – исполнение 12 (с наружным посадочным конусом под оправки по ГОСТ 2323);
- 40 – диаметр гильзы 40 мм;
- 200 – длина гильзы 200 мм;
- А – класс точности А (высший).

Предельная частота вращения для данной модели составляет 40 000 об/мин.

4.3. Другие примеры

Для наглядности приведём расшифровку нескольких распространённых моделей:
- ВШГ 1-50х200А – исполнение 1, гильза диаметром 50 мм, длина 200 мм, класс А.
- ВШГ 2-50х200А – исполнение 2, гильза 50х200, класс А.
- ВШГ 22-40х200А – исполнение 22, гильза 40х200, класс А.
- ВШГ 12-100х250В – исполнение 12, гильза 100х250, класс В.

5. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Типовые параметры для некоторых моделей ВШГ:
- ВШГ 12-40х200А: исполнение 12, частота вращения 40 000 об/мин, диаметр гильзы 40 мм, длина 200 мм, масса 1,9 кг.
- ВШГ 22-40х200А: исполнение 22, частота 40 000 об/мин, 40х200 мм, масса 1,9 кг.
- ВШГ 12-40х250А: исполнение 12, частота 32 000 об/мин, 40х250 мм, масса 2,25 кг.
- ВШГ 1-50х200А: исполнение 1, частота не указана для данной модели, 50х200 мм, масса 2,67 кг.
- ВШГ 2-50х200А: исполнение 2, частота не указана, 50х200 мм, масса 2,67 кг.

Диаметр гильзы может варьироваться от 20 до 125 мм, а длина – от 200 до 800 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внутришлифовальные головки ВШГ представляют собой высокоточные шпиндельные узлы, являющиеся неотъемлемой частью современного станочного парка. Их конструкция, основанная на использовании высокоскоростных дуплексированных подшипников, обеспечивает высокую точность и чистоту обработки внутренних поверхностей.

Понимание классификации ВШГ по исполнениям (1, 12, 2, 22) и умение правильно расшифровывать маркировку позволяет специалистам грамотно подбирать необходимое оборудование для конкретных производственных задач, учитывая тип крепления оправки, габаритные размеры и класс точности.

При выборе внутришлифовальной головки следует также обращать внимание на направление вращения и возможность установки на конкретный тип станка, помня о том, что ВШГ предназначены для работы только в горизонтальном положении и без реверсирования шпинделя.