Круглошлифовальный станок описание

Назначение и виды круглошлифовальных станков

Круглошлифовальные станки относятся к классу металлообрабатывающего оборудования. С их помощью выполняют точное шлифование металлических заготовок по внешней поверхности. Конструктивно станки этого типа существенно отличаются от аналогичного оборудования.

Конструктивные особенности оборудования

Принцип работы круглошлифовальных станков основан на прижиме заготовки с помощью направляющего круга либо монтажа в центах. Обработка при этом выполняется путем касания рабочего вращающего абразива с поверхностью детали. Таким образом выполняется равномерное удаление материала с формированием оптимального показателя шероховатости.

Классическая компоновка станка представляет собой сочетание токарного и шлифовального. Для фиксации заготовки в конструкции предусмотрен специальный блок. Это может быть система патронов, удерживающих деталь в горизонтальном положении. Альтернативным вариантом является применение дополнительного круга, который придавливает заготовку к абразиву.

Круглошлифовальный станок имеет следующие преимущества использования:

• возможность обрабатывать детали с различными габаритами. При этом важно учитывать их массу;
• точная настройка параметров. Для обеспечения высокого качества шлифовки рекомендуется приобретать модели с автоматической подачей;
• выбор модели станка под конкретные производственные задачи. Это обеспечит максимальную производительность и снизит себестоимость продукта.

Однако для выбора оптимальной модели станка необходимо детально ознакомиться с их разновидностями и эксплуатационными качествами. Все зависит от конфигурации обрабатываемых деталей, а также требований к качеству шлифования.

Немаловажным моментом является конфигурация абразивного диска – его зернистость, площадь рабочей поверхности. Эти характеристики напрямую влияют на качество шлифовки стальной заготовки.

Виды круглошлифовальных станков

На практике на круглошлифовальных станках подвергаются обработке заготовки круглого или овального сечения. Шлифовка сложных деталей на этом оборудовании невозможна из-за специфики его конструкции. Это нужно учитывать при выборе модели станка.

Наиболее распространенными моделями круглошлифовальных станков является оборудование, в котором детали устанавливаются в центрах. Фиксация заготовки выполняется между передней и задней бабкой. Для повышения качества шлифования происходит вращение тела. При контакте его с абразивным диском происходит снятие излишка материала в виде металлической пыли стружки.

Кроме этой методики в последнее время набирают популярность так называемые бесцентровые круглошлифовальные станки. В них заготовка помещается на рабочий лафет и с одной стороны удерживается вспомогательным кругом, а другой подвергается шлифованию основным абразивом. Таким образом можно выполнить качественную тонкую обработку тонкостенных цилиндров или конусов. Степень прижатия регулируется с помощью системы автоматики.

Дополнительно необходимо учитывать такие особенности, которыми обладает круглошлифовальный станок:

• наличие поворотного стола. С его помощью можно осуществлять смещение заготовки относительно абразивного диска в горизонтальной и вертикальной плоскости;
• устройство механизма подач. Это может быть автоматизированный комплекс или его механический аналог. В последнем случае станки подобного типа применяют для чернового шлифования;
• возможность фиксации заготовки в центрах, патроне. Этот параметр относится только к оборудованию центрового типа.

В настоящее время выпускается большое количество моделей круглошлифовальных станков. Поэтому помимо выбора по конструктивным параметрам необходимо учитывать технические и эксплуатационные качества оборудования.

Для шлифовки по всей поверхности заготовки круглошлифовальный станок должен иметь механизм смещения абразивного круга. В таком случае учитываются продольные подачи абразива и поперечные детали.

Перечень основных технических характеристик

В качестве примера можно рассмотреть работу стандартной модели круглошлифовального станка 3М152. В нем обрабатываемая деталь устанавливается в центрах. Аналогичной конструкцией обладает большая часть такого оборудования.

Лучше всего технические характеристики станка условно разделить по его узлам. Конструктивно он состоит из блока фиксации заготовки, обрабатывающего центра (шлифовальная бабка) и системы управления. Средняя масса подобного станка составляет около 8 тонн. При этом он имеет большие габариты, что предъявляет особые условия к монтажу и эксплуатации.

Основные технические параметры:

• максимально допустимые габариты и масса обрабатываемой заготовки;
• диаметры шлифования – минимальный и максимальный;
• расстояние от оси шпинделя передней бабки до поверхности рабочего стола.

Характеристики рабочего стола:

• смещение рабочего стола – максимальная длина;
• параметры ручного ускорения и замедления движения;
• углы поворота по часовой и против часовой стрелки;
• характеристики смещения с помощью гидравлической системы. Это необходимо для обработки массивных деталей.

Фиксация детали происходит между передней и задней бабками. Они должны анализироваться по следующим параметрам:

• частота вращения;
• для задней бабки — величина смещения пиноли.

Кроме этого учитывается суммарная потребляемая мощность оборудования, возможность установки вспомогательных конструкций и параметры системы охлаждения. Наличие последней является обязательным требованием для промышленных моделей круглошлифовальных станков.

Для поддержания станка в рабочем состоянии необходимо периодически проводить профилактические и ремонтные работы. Особенно важно своевременно наносить смазку на движущиеся части оборудования.

Методы круглого шлифования

Для выполнения наружного шлифования можно воспользоваться несколькими методиками. Выбор зависит от желаемого результата, а также фактических характеристик оборудования.

Наиболее распространенным является способ продольной обработки. Заготовка крепится в центрах. С помощью привода передней бабки ей придается вращение. Одновременно с этим механизм подачи обеспечивает продольное смещение детали относительно абразивного круга.

Кроме этого способа современные круглошлифовальные станки могут выполнять следующие типы обработки:

• глубинная. Применяется для шлифовки коротких деталей. За один проход может удаляться до 0,4 мм материала. Основной процесс обработки выполняется конической частью круга;
• врезная. С ее помощью можно эффективно делать обдирочное или чистовое шлифование. Для этого устанавливают широкие абразивные круги. В процессе обработки деталь не смещается относительно инструмента;
• уступами. Это комбинированный вид, сочетающий глубинное и врезное шлифование. Оптимальный вариант для снятия излишка материала с заготовок сложной формы.

Большинство моделей круглошлифовальных станков могут выполнять все вышеперечисленные типы обработки. Важно лишь правильно подобрать характеристики оборудования, чтобы добиться желаемой точности.

В качестве примера можно посмотреть видеоматериал, в котором показана работа круглошлифовального станка с ЧПУ:

Круглошлифовальные станки

Существует достаточно много различного оборудования по обработке металла, которые могут использоваться для шлифования поверхности. Шлифование – механическая обработка, которая позволяет изменить показатель шероховатости поверхности и особенности формы детали. Некоторые модели можно назвать универсальными, их назначение является шлифование деталей различной формы. Наибольшее распространение получили круглошлифовальные станки, назначение которых заключается в шлифовании заготовок цилиндрической формы.

Назначение

Круглошлифовальные станки используется для обработки наружной цилиндрической поверхности, крепление заготовки проводится в центрах и патроне. При этом может проводиться продольная и поперечная подача для достижения необходимого результата. Универсальный вариант исполнения подходит для различных размеров, некоторые виды могут применяться в промышленности для получения особо крупных деталей.

Во время работы универсального станка с центрами направление вращения заготовки противоположно направлению вращения абразивного материала. Подобные модели могут использоваться в различных видах производства.

Стоит отметить, что круглошлифовальный станок используется при конечном этапе производства. Бесцентровые и другие типы моделей проводят шлифование после токарной обработки, фрезерования, сверления и так далее.

Основные параметры

При выборе оборудования следует учитывать его тип, который определяет многие важные параметры шлифования. К основным параметрам можно отнести:

1. Возможные размеры устанавливаемого центра. В случае бесцентровой модели важным показателем можно назвать размер стола.
2. Диаметр круга и скорость его вращения. Универсальные варианты исполнения можно применять для получения деталей различной формы, они могут быть конусными.

В паспорте указывается вся важная информация. Чертеж и паспорт позволяют определить то, какие технические характеристики имеет конструкция. Чертежи составляются с учетом ГОСТ, как и паспорт.

Вышеприведенная информация должна учитываться при выборе модели, схема круглошлифовального станка отражает все его особенности. Поэтому для определения важных моментов следует рассматривать чертежи и паспорт, составленные по ГОСТ.

Классификация

Определенные моменты, указанные в чертеже и паспорте, определяют следующую классификацию шлифовального оборудования:

1. Универсальные имеют поворотный рабочий стол, есть возможность провести поворот заготовки и самого шлифовального круга. Универсальный вариант исполнения снабжается дополнительной бабкой.
2. Простые позволяют обрабатывать только определенные заготовки.

Универсальные модели имеют паспорт и чертежи, которые отражают все особенности круглошлифовального станка. По ГОСТ проводится оформление всех подобных документов.

Основные технические характеристики

Существуют основные технические характеристики, которые отражаются в паспорте и чертеже. На основании ГОСТ проводится отображение следующей информации:

1. Мощность указывается в кВт. Определяет производительность машины.
2. Питаемое напряжение определяет возможность использования в той или ситуации оборудование. ГОСТ определяет то, что показатель указывается в Вольтах. Для промышленного применения подходит модель с питанием 380 В, а вот для бытового применения с питанием 220 В.
3. Размер рабочего стала. Бесцентровые шлиф-станки могут использоваться в определенных случаях.
4. Диаметр шлифовального круга. Круг имеет стандартные размеры, которые выбираются согласно ГОСТ.
5. Номинальное число оборотов также часто определяется в ГОСТ. Оно имеет важное значение, так как определяет скорость вращения круга.

Подобные моменты следует учитывать при выборе круглошлифовального станка.

Отдельные варианты исполнения имеют систему автоматизации работы.

Круглошлифовальный станок с ЧПУ

Числовое программное управление позволяет в несколько раз повысить степень автоматизации работы. При этом выделим следующие моменты:

1. Высокая точность шлифования. Механизм, который используется для крепления и подачи круга, при автоматической подаче позволяет получать размеры, которые могут иметь отклонение всего несколько сотых миллиметра.
2. Значительно повышается производительность. Большая часть этапов технологического процесса выполняются автоматически, а значит – не требуют вмешательства оператора.
3. Снижается вероятность возникновения брака. Если снизить то, сколько этапов будет выполнять человек, можно снизить вероятность возникновения проблем.
4. Уменьшаются затраты за счет того, что один оператор может обслуживать несколько рабочих мест.

Круглошлифовальный станок с ЧПУ встречается довольно редко, так как он используется в редких случаях в крупносерийном и массовом производстве. Стоимость из-за включения в конструкцию системы числового программного управления значительно повышается, поэтому использовать его нужно только при крупном производстве.

Назначение и устройство круглошлифовальных станков

Круглошлифовальные станки: назначение и виды. Основные рабочие узлы и варианты компоновки. Методы обработки металла: продольная, глубинная, врезная, уступами. Основные параметры круглошлифовальных станков. Критерии выбора и возможность модификации.

Круглошлифовальный станок – оборудование для проведения обдирочной и чистовой обработки наружной поверхности деталей. Особенности конструкции позволяют работать с заготовками различных форм: цилиндрической, конической, прямой. В качестве рабочего инструмента используют алмазные и шлифовальные круги.

Назначение круглошлифовальных станков

Низкая зернистость обрабатывающего инструмента обеспечивает легкую шероховатость контактной зоны и высокую точность работ. При использовании станков в промышленных целях заготовки проходят первичную температурную и механическую обработку, поэтому величина припуска минимальна.

Возможности станков ограничены рабочими характеристиками. На стандартном оборудовании невозможно работать с деталями, конусность которых превышает 6º. Конструкция современных аппаратов позволяет обрабатывать внешнюю поверхность любых заготовок за счет устройства передней и шлифовальной бабок, способных вращаться вокруг своей оси.

Как правило, круглошлифовальные станки используют на финишном этапе обработки.

Виды круглошлифовального оборудования

В процессе развития технологии металлообработки был налажен выпуск следующих видов круглошлифовальных станков:

1. Классический тип подразумевает установку обрабатываемой заготовки в центрах. Роль фиксаторов выполняют передняя и задняя бабки. С началом работ деталь начинает вращаться благодаря приводу аппарата. Снятие металла происходит при контакте абразивного диска с поверхностью. Способ удаления металлической стружки зависит от модели аппарата.

Подобные модели пользуются популярностью у различных ремонтных мастерских. Например, на данном оборудовании выполняют шлифовку коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

1. Бесцентровая конструкция считается универсальной, поскольку обрабатываемое изделие устанавливают на специальный лафет. С одной стороны ее фиксируют во избежание смещения детали в процессе обработки. В качестве крепежа используют вспомогательный круг. Шлифовку выполняют с обратной стороны детали. Это позволяет работать с полыми изделиями конусной формы.

Круглошлифовальные станки с ЧПУ заслуживают отдельного описания. Автоматизация процесса увеличивает производительность работ за счет снижения роли оператора оборудования. Кроме того, существенно вырастает качество обработки, поскольку автоматическая подача увеличивает точность работ – показатель допустимой погрешности не превышает сотых долей миллиметров. Программное управление снижает вероятность появления брака.

Устройство и конструктивные особенности

• повышенной точности;
• высокой точности;
• особо высокой точности.

Станки применяют для обработки различных материалов: от чугуна, стали и сплавов на их основе до материалов высокой прочности – поликристаллических алмазов и кубических нитридов.

Рассмотрим особенности конструкции различных аппаратов и наиболее распространенные варианты компоновки.

Рабочие узлы

Независимо от типа исполнения основными элементами круглошлифовальных станков являются:

• станина;
• рабочий стол;
• шлифовальная и передняя бабки;
• механизмы управления.

В передней бабке монтируется привод к шпинделю, в шлифовальной – к кругу.

Главным элементом механизма управления является кнопочная станция. За ручное перемещение рабочего стола и шпиндельной бабки отвечают маховики, управление которыми осуществляется с помощью следующих рукояток и упоров:

• быстрая подача передней бабки;
• перемещения пиноли;
• регулировка скорости рабочего стола;
• отключение автоматического хода и реверса стола.

1. Шлифовальная бабка. Отличается жесткостью конструкции. В зависимости от компоновки станка может представлять собой неподвижный или перемещаемый элемент. В нем расположен шпиндель, устанавливаемый на гидродинамические или другие опоры.
2. Балансировочный механизм. Снижает колебательные процессы во время рабочего цикла. Существуют модели как с ручной, так и с автоматической балансировкой станка.

Автоматическая балансировка выполняется с помощью переключаемой жесткости шпинделя или дополнительных уравновешивающих грузов.

1. Механизм правки рабочего инструмента. Регулирует форму контактного инструмента и поддерживает его функциональные возможности.
2. Узел подачи. Отвечает за перемещение шлифовального круга.
3. Задняя бабка. Является одним из элементов конструкции станков, для которых рабочим расположением заготовки является установка в центрах.
4. Люнеты. Специальные опоры для работы с деталями большой длины.

Возможные варианты компоновки

Наиболее распространенными способами компоновки круглошлифовальных станков являются:

Важный фактор – наличие второго стола. В бесцентровых моделях башмак является неподвижным элементом.

В некоторых аппаратах опорный нож устанавливают на салазки ведущей бабки. В этом случае он перемещается одновременно со шлифовальным инструментом относительно его оси.

Модели с неподвижным ножом нашли свое применение на автоматических сборочных линиях. Их ценят за высокие качественные характеристики, ведь такая компоновка обеспечивает стабильность расположения оси заготовки независимо от состояния шлифовального инструмента станка. Конструкция такого оборудования отличается высокой технологической сложностью за счет подвижной бабки и механизма для ее перемещения.

Принцип работы

В ремонтных мастерских чаще всего применяют метод продольного шлифования. В этом случае обрабатываемую заготовку необходимо закрепить в центрах станка. Электрический двигатель приводит во вращение переднюю бабку вместе с зафиксированным объектом. Продольное перемещение выполняет механизм подачи, изменяя положение заготовки относительно шлифовального круга.

Помимо продольного шлифования, на современных аппаратах можно выполнять следующие способы обработки:

1. Глубинная. Величина припуска за один проход может достигать 0,4 мм металла. Воздействие на поверхность осуществляется конической частью инструмента.
2. Врезная. Данная технология подразумевает использование широких шлифовальных кругов для выполнения обдирочных или чистовых работ. В процессе обработки положение заготовки относительно круга не меняется.
3. Уступами. Метод объединяет глубинное и врезное шлифование. Это позволяет обрабатывать изделия сложной формы.

Важные параметры оборудования и технические характеристики

1. Мощность электрического привода. От величины этого параметра зависит производительность аппарата. Единица измерения – кВт.
2. Напряжение. Определяет сферу использования. Компактные модели для бытовых работ функционируют от домашней сети с напряжением 220 В. Станки промышленного назначения работают от напряжения 380 В.
3. Размеры рабочего стола. Ограничивают габариты обрабатываемых заготовок.
4. Максимальный диаметр шлифовального круга. Его размеры определяет межгосударственный стандарт.
5. Номинальное число оборотов. От данного показателя зависит скорость вращения инструмента.
6. Наличие ЧПУ и точность обработки. Числовое программное управление позволяет увеличить точность выполняемых работ, однако стоимость таких аппаратов достаточно высока.

На что обратить внимание при выборе круглошлифовального станка

В качестве примера рассмотрим круглошлифовальный станок с ЧПУ R-grind 1660 CNC. В стандартную комплектацию входят:

• линейные шкалы оси Х;
• шлифовальный круг с фланцем;
• алмазный карандаш для правки круга;
• набор вспомогательных инструментов;
• твердосплавный центр;
• гидростатические подшипники на шпинделе;
• система подачи СОЖ;
• система охлаждения гидравлического масла;
• освещение рабочей зоны.

• приспособление для внутришлифовальных работ;
• комплект поводковых оправок;
• люнеты;
• самоцентрирующийся патрон;
• стенд для балансировки шлифовального круга;
• устройство для автоматической балансировки круга;
• контрольный измерительный датчик;
• систему фильтрации для СОЖ.

Модификация круглошлифовального станка может увеличить итоговую стоимость на 20–30%.

Станки для шлифования наружной поверхности – востребованный товар на рынке металлообработки. Наличие ЧПУ позволяет повысить точность и производительность работ, однако увеличивает себестоимость производства. Как вы считаете, есть смысл приобретать аппарат с ЧПУ для небольшой мастерской или такая покупка будет нецелесообразной? Напишите ваше мнение в комментариях.

Шлифовальные станки

Шлифовальные станки — отдельная категория металлообрабатывающих станков, которые предназначены для производства операций шлифовки. Имеется несколько основных видов этих станков, которые различаются по конструкции, принципу работы и виду обрабатываемых поверхностей. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Круглошлифовальный станок

Станки кгруглошлифовальной подгруппы (рис. 1) предназначены для производства шлифовальных операций на наружных и внутренних поверхностях тел вращения.

Рисунок 1. Круглошлифовальный станок.

Конструктивно круглошлифовальный станок состоит из станины (1), стола (2) двух бабок (3,5), в которых закрепляется цилиндрическая или коническая деталь и приводной бабки (4), в которой закреплен рабочий орган. Рабочим органом на этом станке является шлифовальный круг. Здесь имеются различия в способе подачи вращательного движения, которые часто комбинируются в зависимости от требуемого эффекта:

• вращается сама заготовка;
• вращается шлифовальный круг;
• вращается и заготовка, и круг.

В общем случае заготовка закрепляется в центрах. Запускается приводной электродвигатель шлифовального круга. Выбирается скорость вращения круга и скорость подачи. Круг подается на заготовку. Осуществляется продольная подача с определенной скоростью. В процессе работы шлифовальный круг снимает металл с поверхности заготовки, тем самым сглаживая неровности и уменьшая шероховатость.

Также различаются способы подачи шлифовального круга при обработке детали (рис. 2).

Рисунок 2. Способы шлифования.

Основные способы шлифования поверхностей тел вращения следующие:

1. с осуществлением продольной подачи;
2. с заглублением;
3. с врезанием;
4. с последовательным врезанием;
5. комбинированный.

Станки для круглого шлифования подразделяются на следующие категории:

• стандартные;
• специализированные;
• универсальные;
• бесцентровые;
• врезные.

Самым распространенным является стандартный круглошлифовальный станок.

Внутришлифовальный станок

Внутришлифовальные станки (рис. 3) предназначены для обработки внутренних цилиндрических, конически и сферических поверхностей.

Рисунок 3. Внутришлифовальный станок.

Процедура внутреннего шлифования предназначена для финальной обработки внутренних поверхностей деталей. Одним из положительных эффектов, помимо убирания неровностей и понижения шероховатости, является исправление отклонения внутренней поверхности детали от оси вращения. Такое отклонение появляется, как правило, из-за погрешностей при производстве предыдущих металлорежущих операций.

Плоскошлифовальный станок имеет две бабки. В одной из них установлен патрон. В патроне закрепляется деталь. Вторая бабка имеет собственный привод. В ней установлен держатель, в котором фиксируется шлифовальный инструмент. Передняя бабка неподвижна. Подача осуществляется перемещением задней бабки на салазках. Часто подобные станки оснащаются дополнительным подводом смазывающе-охлаждающей жидкости.

Плоскошлифовальный станок

Плоскошлифовальные станки (рис. 4) предназначены для обработки плоских поверхностей деталей с использованием абразивного инструмента, как правило, шлифовального круга.

Рисунок 4. Плоскошлифовальный станок.

Конструктивно плоскошлифовальный станок состоит из станины, на которой установлен стол. В нем закрепляется обрабатываемая деталь. На станине устанавливается суппорт. В зависимости от степени подвижности элементов, плоскошлифовальные станки подразделяются на три подгруппы:

• с подвижным столом;
• с подвижным суппортом;
• с подвижным столом и суппортом.

В суппорте имеется шлифовальная головка, в которой закрепляется абразивный круг. Приводится круг в движение электродвигателем. Для изменения частоты вращения имеется коробка скоростей.

Шлифование осуществляется возвратно-поступательными движениями заготовки относительно абразивного круга или с постоянной подачей в одном направлении до завершения прохода.

Бесцентрошлифовальный станок

Этот тип является разновидностью круглошлифовального станка. Бесцентрошлифовальный станок (рис. 5) используется для обработки деталей, закрепить которые в центрах не представляется возможным. Это связано либо с отсутствием возможности захвата детали патроном, либо с габаритами.

Рисунок 5. Бесцентрошлифовальный станок.

Бесцентрошлифовальный станок имеет два шлифовальных круга, каждый из которых приводится в движение собственным электромотором. Один из кругов, как правило, закрепляется статично или имеет настройку положения лишь по высоте. Второй круг подвижный и может перемещаться в более широких диапазонах. Снизу имеется так называемый опорный нож, который служит для поддержки обрабатываемой детали.

Различают три основные шлифовальные операции на этом станке.

1. Продольное шлифование. Этой операции подвергаются детали с гладкими поверхностями различных длин и диаметров. Подача осуществляется при повороте одного из абразивных кругов или при изменении положения опорного ножа.
2. Врезное шлифование. При помощи врезного шлифования обрабатываются детали с коническими и сферическими поверхностями, многоступенчатые валы и прочие детали с форменной поверхностью.
3. Шлифование до упора. Применяется как промежуточная операция между продольным и врезным шлифованием. Таким способом обрабатываются детали, которые имеют слишком большую длину или такую форму поверхности, при которой другие типа шлифования не подходят. Когда шлифовальный круг подходит к своей крайней точки, деталь удаляется из зоны обработки и происходит повторная установка.

Хонинговальный станок

Хонинговальные станки (рис. 6) применяются для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей, которые имеют цилиндрическую или коническую форму. Для проведения операции шлифования на этом станке применяется специальная хонинговальная головка.

Рисунок 6. Хонинговальный станок.

Шпиндель хонинговального станка в процессе работы совершает одновременно возвратно-поступательные и вращательные движения. При этом на поверхность обрабатываемой детали наносится своеобразный микрорельеф.

Операция хонингования наиболее широко применяется в автомобилестроении. Внутренняя поверхность цилиндров ДВС шлифуется именно таким способом. После хонингования на поверхности цилиндров образовываются микробороздки, которые удерживают масло, что увеличивает ресурс двигателя.

Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.