Резьбошлифовальный станок с чпу

Резьбошлифовальные станки

Станок резьбошлифовальный универсальный — это устройство, предназначенное для интенсивного и финишного шлифования. Любая обработка изделий с разным форматом и функциональностью производится с высочайшей точностью. Станок разрабатывается для внутреннего, затылочного, параллельного шлифования с расчетом основной оси.

Преимущества

1. Основная конструкция оборудования рассчитана для использования совместно с другими приспособлениями и приборами, определяющими высочайший уровень универсальности станка.
2. В автоматическом режиме шлифовальный станок выполняет частичную обработку изделия.
3. Оснащено шестью управляемыми осями, формирующие самые сложные конфигурации.
4. Особых навыков для его использования не требуется, все данные по выделыванию фигур уже внесены в основу оборудования.

Назначение резьбошлифовальных станков

Один из способов по образованию профильной резьбы на любой поверхности путем шлифования называется абразивной резьбовой резкой. С помощью нее можно обеспечить точность для получения резьбовой нарезки. Благодаря станку, шлифовка может быть произведена как с боковых частей, так и с профильной стороны, что улучшает старую резьбу любого изделия и сохраняет качество нового.

Абразивная резьбовая нарезка и резьбошлифование может осуществляться при помощи однониточного шлифовального круга. Это единственный метод, который является одним из точнейших. При помощи него можно осуществить врезное и даже осциллирующее шлифование с использованием многониточных шлифовочных кругов. Этот способ применяется в любом крупносерийном или промышленном производстве.

Разновидности резьбошлифовальных станков по предназначению:

• универсальные;
• предназначенные для шлифовки удлиненных резьбовых изделий, в том числе ходовых винтов;
• автоматические или полуавтоматические, предназначенные для работы метчиков;
• предназначенные для создания, шлифовки производственных резьбовых изделий.

В крупных цехах обычно применяются универсальные резьбошлифовальные станки, соответствующие ГОСТу. Они также рассчитаны для нанесения на изделия разнообразной резьбы. Каждый станок оснащается различными удобными приспособлениями, которые в большей мере позволяют сформировать внутреннее и наружное шлифование. К тому же станок предназначается для нанесения резьбы на любых плоских изделиях.

Виды резьбошлифовальных станков

Востребованными среди универсальных резьбошлифовальных станков считаются модели, которые были сделаны еще в советское время, так же соответствующие ГОСТу. Они по сей день пользуются популярностью и исправно выполняют свою работу.

Резьбошлифовальные станки моделей: ММ582, 5822, 5822М используются в промышленности. К тому же, станок модели 5822М является модификацией такого же устройства модели 5822. Он предназначен для шлифовки цилиндрических, конических, фрезерных, калиброванных, зигзагообразных резьбовых форм, также рассчитан для обработки многозаходных накатных роликов, винтов и так далее.

Кинематическая схема резьбошлифовального станка на примере модели 5822М

Станок оснащен дополнительным устройством, необходимым для создания внутренней резьбы и профильных зубьев на плоской рейке. Частота вращения основного шлифовального круга рассчитана вести резьбовую шлифовку со скоростью от 25 до 50 м/с. Станок работает автоматически. За счет чего управление основным движением механизма полностью упрощается, а регулировка перемещения шлифовальных бабок компенсируется. Эта модель предназначена для работы в крупнейших производствах.

Полуавтоматический резьбошлифовальный станок

Полуавтоматическое устройство создается по определенному техническому соглашению. Соответствует стандарту качества. В работе станок зарекомендовал себя только с лучшей стороны. Полуавтоматический вариант прекрасно подходит для шлифовки внешних винтовых структур на изделиях. Сделаны для проведения профильной шлифовки, где дополнительно используются смазочно-охлаждающие средства.

В виде обычных шлифовальных кругов используются однониточные абразивные круги, назначенные для шлифования точных резьб (шлифует обе стороны впадины и ее основное дно). При необходимости, их можно заменить профильными кругами, изготовленными в определенном формате, где дополнительно при их изготовлении были использованы небольшие частицы из кубического нитрида бора. Шлифовка поверхности изделия на полуавтоматическом станке формируется по выбранной программе. Она может разрабатываться пользователем или создаваться при помощи автоматической системы управления. Дополнительную систему для управления станком можно заказать отдельно. Тем самым вы облегчите себе всю работу и увеличите производительность оборудования в несколько раз.

Резьбошлифовальный станок с ЧПУ

Данный вид оборудования предназначен для обеспечения высокого качества по управлению, а также для поддержания постоянной и надежной функциональности. Благодаря специальному контроллеру можно решить множество разнообразных расчетных задач и плавно управлять основным движением с применением интерполяции.

Резьбошлифовальный станок с ЧПУ

Системный блок управления может сохранить большое количество выбранных программ, а также рассматривать вероятность выбора для обработки изделий, в том числе режим шлифовки. Мощнейшая система, предназначенная для проведения диагностики, позволяет визуально определить проблему в конструкции устройства. В результате все это выводится на монитор. Здесь же оператор сможет подобрать параметры, а также размер штриха резьбовой шлифовки. Данное устройство необходимо, чтобы оператор смог проконтролировать общее состояние приводных деталей при очередной бесперебойной эксплуатации. В качестве приводных элементов обычно используются цифровые приводы.

Основная конструкция полуавтоматического станка и его преимущества

Полуавтоматические станки универсальные изготовлены в горизонтальной компоновке. Основой устройства является станина, куда вмонтированы все основные сборочные детали. В основной части станины находится стол, предназначенный для удобного расположения, где установлена передняя бабка для обработки изделия и задняя бабка для гидрофицирования. С задней стороны станины имеется поперечная каретка, куда монтируется поворотный редуктор для вертикального суппорта.

Резьбошлифовальный станок для шлифовки наружной резьбы

На шпиндель редуктора поворота крепится суппорт вертикального положения, который позволяет поворачиваться редуктору вокруг оси. На этой же подвижной суппортной каретке устанавливается шлифовальная бабка и специальное устройство, помогающее сориентироваться по основной рабочей схеме. Неподвижное основание вертикального суппорта оснащается кареткой механизма для правки. На данную деталь устанавливается механизм для правки с алмазным роликом. Подобное расположение механизма для управления установки обеспечивает полноценную и высокоэффективную работу по регулированию точности, и за счет этого повышается производительность оборудования.

Зона для работы оператора полностью закрыта специальным металлическим ограждением в виде рабочего кабинета. На ограждении установлены раздвижные монтажные входные дверцы.

Автоматический резьбошлифовальный универсальный станок

Автоматические станки в большинстве случаев используются в больших цехах, где при эксплуатации наличие оператора не требуется. Вся операция проводится только в программном режиме.

Таким образом, резьбошлифовальный станок с ЧПУ будет выполнять все, что будет внесено в основную программу оборудования. В остальном, вся работа осуществляется высшим образом. Внутренние элементы не нуждаются в дополнительном обслуживании, за исключением возникновения неисправностей в системе. Современный резьбошлифовальный станок — это путь к совершенству. Он обеспечит промышленность большей производительностью.

Резьбошлифовальный станок с ЧПУ

Технико-экономические показатели станка

Станки резьбошлифовального типа специализированы под операции шлифования внутренних и наружных резьб различного профиля, заготовок цилиндрической и конической формы. Вдобавок эти станки предназначены для шлифования с затылованием по профилю и периферии инструмента с прямыми и винтовыми стружечными канавками.

Рис.1. Станок резьбошлифовальный с ЧПУ 681-ой серии

Самые примитивные операции по шлифованию резьбы можно выполнить и на других различных станках, таких как токарные или фрезерные. Но если же речь идет об операциях более сложного характера или о средне- и крупносерийном производстве, тогда выбор однозначно падает на резьбошлифовальные станки.

На станках данного типа имеется возможность установки систем автоматизации для загрузки и разгрузки деталей, что дает возможность эффективного и целесообразного производства изделий средних и крупных серий высокой точности.

Мощность двигателя шлифовального круга данных станков в среднем 15 кВт, что делает его значительно более энергозатратным сравнительно со станками другого типа. Например, токарный станок имеет в среднем 7 кВт, сверлильный 2.8 кВт, и 10 кВт фрезерный станок.

Установка числового программного обеспечения на резьбошлифовальные станки делает металлообработку более перспективной. В средне- и крупносерийном производстве данные системы помогают решить ряд важных задач, таких как повышение производительности и уменьшение энергозатратности. Системы ЧПУ так же оказывают значительное влияние и на человеческий фактор в процессе обработки за счет автоматизации производства, что положительно влияет на снижение травмоопасных и аварийных ситуаций, делая работу на станке более безопасной.

Унификация и нормализация являются основой для резьбошлифовальных станков, так как при обработке резьбы готовое изделие требует максимального соответствия нормам и государственным стандартам.

Так как станки данного типа имеют довольно узкий профиль работы, то вполне возможно создание модульного принципа конструирования. Модульное проектирование подразумевает создание специализированного оборудования для выполнения задач какого-либо конкретного типа. В данном случае- обработка резьбы. Нарезание резьбы довольно распространенный процесс металлообработки, соответственно хороший резьбошлифовальный станок, имеющий высокую степень автоматизации точно не будет простаивать без дела.

Выбор технических характеристик станка

Выбор станка зависит в первую очередь от требуемой точности, которую может обеспечить станок, размеров станка, а также кинематических и силовых характеристик.

Для обеспечения не особо высокой степени точности резьбы можно вполне обойтись станком нормальной или повышенной точности. Если же показатели точности более строгие, тогда возникает необходимость использования более точного и дорогостоящего оборудования.

Различают станки: нормальной, повышенной, высокой, особо высокой точности и особо точные станки.

Показатель точности станка включает в себя показатели точности обработки и показатели геометрической точности станка.

К первым относятся:

Стабильность размерности партии изделий;

Стабильность допустимой шероховатости изделий;

К показателям геометрической точности относятся:

Точность базирования заготовки и инструмента;

Точность координатных перемещений рабочих органов станка;

Точность расположения осей вращения;

Так же как и показатели точности- показатели габаритов станка зависят от целей, которые мы преследуем при обработке. А именно учитываются габариты заготовок и инструментов. Для обеспечения обработки крупногабаритных деталей возникает необходимость применения соответствующего по размерам оборудования.

Показатель размерности станка включает в себя:

Максимальный диаметр и размер заготовки;

Максимальный и минимальный диаметр шлифуемого отверстия;

Максимальные размеры шлифуемых цилиндрических и торцовых поверхностей;

Максимальная длина шлифования;

Максимальный диаметр шлифовального круга;

Кинематические характеристики характеризуются подачей S и скоростью резания V.

Силовые характеристики с свою очередь включают в себя силы и мощность резания.

Кинематическим и силовым характеристикам соответствуют следующие показатели:

Максимальная скорость вращения инструмента- шлифовального круга;

Диапазон значений для подачи и частоты вращения;

Скорость перемещений вспомогательных органов станка;

Компоновка станка

Основой всего станка служит станина, на которую установлены остальные необходимые элементы. Основную часть станины составляют: передняя бабка, служащая для зажима обрабатываемой заготовки, также задняя бабка, снабженная гидравлическим приспособлением для дополнительной фиксации заготовки. Для обеспечения вертикального суппорта с тыльной стороны станины установлен поворотный редуктор. В этой же части вмонтирована шлифовальная бабка. К основанию вертикального суппорта прикреплена каретка механизма для правки с помощью абразивного круга. Вся рабочая часть станка изолирована специальными защитными дверцами, обеспечивающими безопасную работу на станке. Данная компоновка станка является стандартной, имеющая все необходимые элементы для достижения необходимого результата металлообработки.

Привода главного движения в станке

Главным движением в резьбошлифовальном станке является вращение шлифовального круга, которое обеспечивается с помощью главного электродвигателя. От двигателя движение передается на ременную передачу, обеспечивающую вращение абразивного инструмента.

На современных резьбошлифовальных станках с ЧПУ значение скорости вращения абразивного круга может достигать 6000 об/мин.

Используется бесступенчатое регулирование скорости. Данный тип регулировки преимущественно отличается от ступенчатого возможностью плавного изменения скорости вращения инструмента прямо во время работы, избегая потерь времени, расходующегося, например, на ручную смену шкивов.

Направляющие станка

В металлообрабатывающих станках используются направляющие следующих типов:

Скольжения (Полужидкостное, жидкостное и газовое трение)

Резьбошлифовальные станки

В качестве шлифовальных кругов применяются абразивные электрокорундовые круги, профилируемые непосредственно на полуавтомате.

Система ЧПУ

Устройство ЧПУ SINUMERIK 840DSL обеспечивает высокое качество управления, надежную и бесперебойную работу. Решает множество расчетных задач, управляет любым движением с использованием интерполяции. Память системы позволяет хранить большое количество характеристик, параметров обрабатываемых изделий, режимов обработки. Мощная система диагностики и визуализации позволяет в полноэкранном виде выводить на дисплей сообщения и параметры, необходимые оператору для контроля процесса шлифования и состояния приводов. В качестве приводов используются цифровые приводы серии SINAMICS S120.

Компоновка полуавтомата, его конструктивные особенности

Полуавтомат выполнен в горизонтальной компоновке. Станина служит основанием, на котором монтируются основные сборочные единицы полуавтомата. На станине спереди установлен подвижный в продольном направлении стол (ось X), на котором установлена бабка изделия (ось А) с обрабатываемой заготовкой, задняя бабка и механизм правки шлифовального круга. В задней части станины установлена каретка поперечная (ось Z), на которой монтируется редуктор поворота шлифовальной бабки (ось С). Рабочая зона полностью закрыта ограждением кабинетного типа с раздвижными и монтажными дверцами.

Бабка изделия (ось А)

Шпиндель вращается от встроенного кругового высокомоментного синхронного электродвигателя. Датчик измерения угла поворота с точностью ±8’’ установлен непосредственно на шпинделе (конечное звено). Шпиндель смонтирован на специальном прецизионном упорно-радиальном подшипнике.

Конструктивное устройство бабки изделия обеспечивает наивысшую точность поворота, надежность и долговечность.

Стол (ось Х)

Перемещения по оси X осуществляются от синхронных электродвигателей через беззазорный шариковинтовой привод по замкнутым с предварительным натягом направляющим качения со встроенной измерительной системой.

Поперечная каретка (ось Z)

Перемещение по оси Z осуществляется от линейного двигателя по замкнутым с предварительным натягом направляющим со встроенной измерительной системой.

Поворот бабки шлифовальной (ось С)

Поворот бабки шлифовальной осуществляется от синхронного электродвигателя через редуктор. Угол поворота контролируется прецизионным датчиком, который установлен непосредственно на оси поворота.

Головка шлифовальная

Встроенный электродвигатель, прецизионные (дуплексные с предварительным натягом) подшипники.

Применение частотного преобразователя позволяет бесступенчато регулировать скорость вращения электродвигателя.

Механизм правки шлифовального круга

Фасонная правка шлифовального круга осуществляется алмазным роликом в автоматическом режиме с автоматической компенсацией износа шлифовального круга.

Система подачи и очистки СОЖ

Система очистки СОЖ выполнена с применением сепаратора барабанного типа DF-360, что обеспечивает эффективную очистку СОЖ на масляной основе.

Система отсоса аэрозолей

Применение системы отсоса и фильтрации аэрозолей из рабочей зоны обеспечивает гигиенические нормы при работе полуавтомата.

Система смазки

Смазка шариковинтовых передач автоматическая централизованная.

Технические данные полуавтомата

Технологические данные полуавтомата

Наибольший диаметр заготовки, мм

Наибольшая длина заготовки (расстояние между центрами), мм

Наибольший угол подъема винтовой линии шлифуемой резьбы по среднему диаметру (правой и левой), град.

Шаг шлифуемой резьбы:

— дюймовый, число ниток на 1”

Величина затыловочного перемещения шлифовальной бабки:

Наибольший диаметр устанавливаемого шлифовального круга, мм

Частота вращения шлифовального круга, об/мин

Наибольшие рабочие перемещения по управляемым осям координат:

продольного стола с заготовкой (ось Х), мм

поперечного шлифовального круга (ось Z)

поворот шпинделя бабки изделия (ось А), град.

поворот шлифовальной бабки (ось С), град.

Наибольшие рабочие подачи по управляемым осям координат:

Дискретность задания перемещений по осям координат:

Мощность электродвигателя главного движения, кВт

Род тока питающей сети

Частота тока, Гц

Габаритные размеры (ДхШхВ), мм

* параметры уточняются при согласовании Технического задания на поставку.

В качестве шлифовальных кругов применяются однониточные абразивные электрокорундовые круги, профилируемые непосредственно на полуавтомате. При необходимости могут применяться специальные профильные шлифовальные круги с зерном из кубического нитрида бора.

Шлифование поверхностей на полуавтомате осуществляется по управляющей программе, которая может быть разработана Покупателем или сформирована системой подготовки управляющих программ ОАО завод «ВИЗАС». Необходимые дополнительные системы подготовки управляющих программ для шлифования винтовых поверхностей на полуавтомате заказываются отдельно.

Система ЧПУ

Устройство ЧПУ SINUMERIK 840DSL обеспечивает высокое качество управления, надежную и бесперебойную работу. Решает множество расчетных задач, управляет любым движением с использованием интерполяции. Память системы позволяет хранить большое количество характеристик, параметров обрабатываемых изделий, режимов обработки. Мощная система диагностики и визуализации позволяет в полноэкранном виде выводить на дисплей сообщения и параметры, необходимые оператору для контроля процесса шлифования и состояния приводов. В качестве приводов используются цифровые приводы серии SINAMICS S120.

Компоновка полуавтомата, его конструктивные особенности

Полуавтомат выполнен в горизонтальной компоновке. Станина служит основанием, на котором монтируются основные сборочные единицы полуавтомата. На станине спереди установлен подвижный в продольном направлении стол (ось X), на котором установлена бабка изделия (ось А) с обрабатываемой заготовкой и гидрофицированная задняя бабка. В задней части станины установлена каретка поперечная (ось Z), на которой монтируется редуктор поворота вертикального суппорта. На шпиндель редуктора поворота, который поворачивается вокруг горизонтальной оси (ось С) крепится вертикальный суппорт (ось Y). На подвижной каретке суппорта установлена бабка шлифовальная и устройство ориентации. На неподвижном основании вертикального суппорта крепится каретка механизма правки (ось U), на которую монтируется механизм правки алмазным роликом. Такое расположение механизма правки обеспечивает высокую эффективность процесса правки (точность и производительность). Рабочая зона полностью закрыта ограждением кабинетного типа с раздвижными и монтажными дверцами.

Бабка изделия (ось А)

Шпиндель вращается от встроенного кругового высокомоментного синхронного электродвигателя. Датчик измерения угла поворота с точностью ±2’’ установлен непосредственно на шпинделе (конечное звено). Шпиндель смонтирован на специальном прецизионном упорно-радиальном подшипнике.

Конструктивное устройство бабки изделия обеспечивает наивысшую точность поворота, надежность и долговечность.

Стол (ось Х), вертикальная каретка (Y), поперечная каретка (ось Z), каретка механизма правки (ось U)

Перемещения по осям X,Y,Z и U осуществляются от синхронных электродвигателей через беззазорные шариковинтовые приводы по замкнутым с предварительным натягом направляющим качения с интегрированными в них измерительными системами. Такая конструкция обеспечивает исключительную динамику и высокую точность перемещения. Перемещение на высоких скоростях значительно снижает время установочных перемещений.

Поворот вертикальной каретки (ось С)

Поворот вертикальной каретки осуществляется от синхронного электродвигателя через редуктор. Угол поворота контролируется прецизионным датчиком, который установлен непосредственно на оси поворота.

Шлифовальный шпиндель

Собран с применением прецизионных дуплексных (с предварительным натягом) подшипников.

Применение частотного преобразователя позволяет бесступенчато регулировать скорость вращения приводного асинхронного электродвигателя.

Механизм правки шлифовального круга

Фасонная правка шлифовального круга осуществляется алмазным роликом в автоматическом режиме с автоматической компенсацией износа шлифовального круга.

Система ориентации заготовки

Система выполнена на базе трехмерного контактного датчика и посредством координатных перемещений полуавтомата в автоматическом цикле, в соответствии с управляющей программой, осуществляет следующие функции:

— осуществляет привязку заготовки (угловую и осевую) к станочной системе координат;

— производит окончательное измерение обработанной поверхности.

Механизм автоматической балансировки шлифовального круга

Для достижения максимально высоких показателей качества поверхности и геометрической точности обрабатываемых поверхностей полуавтомат может быть снабжен автоматическим механизмом для тонкой балансировки шлифовального круга, который устанавливается на фланец шлифовального круга.

Система подачи и очистки СОЖ, система отсоса аэрозолей

Система подачи и очистки СОЖ выполнена с применением магнитного сепаратора и лентопротяжного устройства с бумажным фильтром, что обеспечивает эффективную очистку и подачу СОЖ на масляной основе.

Применение системы отсоса и фильтрации аэрозолей из рабочей зоны обеспечивает гигиенические нормы при работе полуавтомата.

Резьбошлифовальные станки с ЧПУ Matrix (Великобритания)

Много осевые внутришлифовальные станки модульного типа специально разработаны для высокоточного шлифования небольших комплексных изделий. Станина станка, суппорта и шпиндельная бабка изготавливаются литьем из чугуна высокого качества. В стандартной комплектации станки имеют полностью закрытую рабочую зону с защитной блокирующейся дверцей для оператора. Дизайн машины объединяет последние технологические достижения от мощной системы ЧПУ и цифровых сервоприводов. Все оси станка управляются цифровыми контролерами с обратной связью для обеспечения необходимых динамических характеристик и плавности работы, необходимых для высокоточного шлифования.

Стандартные характеристики включают в себя: систему ЧПУ Siemens 840D, оптические линейки высокого разрешения, полную защиту зоны обработки и систему улавливания и фильтрации тумана. Дополнительно конечный пользователь может выбрать специальные дополнительные функции в соответствии с конкретной задачей обработки: винт с полным сервоприводом (ось А), трехточечные люнеты, опору для обрабатываемой детали, измерение размеров в процессе обработки и автоматическую систему загрузки-выгрузки детали. Каждый станок поставляется с полным набором компонентов, необходимых для обработки деталей, рабочей гарантией и маркировкой СЕ.

Основные преимущества станков Matrix

• Резьбошлифовальные станки с ЧПУ полностью производятся на территории Великобритании. Завод, на котором ведется производство, был основан в 1913 г.
• Станки компании Matrix обеспечивают высочайшее качество и производительность. Они отвечают стандартам класса «0» для ШВП и класса «1» для червяков.
• Компания Matrix является лидером в области инновационных технологий по резьбошлифованию.
• Оборудование обеспечивает высочайшее качество и производительность и соответствует стандартам класса «0».
• Все основные конструкции производятся из термически обработанного высококачественного чугуна, что обеспечивает их максимальную прочность и жесткость.
• В стандартной конфигурации машина имеет 4 оси: (Подача шлифовального круга – ось X), (Линейное перемещение заготовки – ось Z), (Поворот обрабатываемой детали – ось C), (Правка шлифовального круга – ось W)
• На станки Matrix устанавливается система ЧПУ Siemens 840DESL CNC версии PCU 50.3 с использованием программного обеспечения HMI. На панели оператора установлен цветной TFT монитор диагональю 10,4” с максимальным расширением 640 x 480 точек.

Программируемые параметры:

• Одно и двунаправленное шлифование;
• Электронная коробка скоростей;
• Дюймовая корректировка;
• Постоянная окружная скорость;
• Лево и правостороннее шлифование;
• Коррекция после правки круга

Функция Автоматического притупления заходного и выходного витков резьбы (удаление острой кромки захода/выхода резьбы в автоматическом режиме – позволяет отказаться от дополнительной операции).