Шлифовальный станок устройство и принцип работы
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:
- с осуществлением продольной подачи;
- с заглублением;
- с врезанием;
- с последовательным врезанием;
- 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.
- 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.
- Врезное шлифование. При помощи врезного шлифования обрабатываются детали с коническими и сферическими поверхностями, многоступенчатые валы и прочие детали с форменной поверхностью.
- 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.
Шлифовальный станок: разновидности, характеристики и принцип работы
Шлифовальный станок выпускается для обработки материалов различной твёрдости. Благодаря ему можно выполнить доводку до необходимого состояния какой-то детали, имеющую плоскую, цилиндрическую или конусную поверхность.
Обычно итогом шлифования является обработанная поверхность, которая имеет высокую степень чистоты и шероховатости. Финишная обработка материалов при помощи шлифовальных станков производится с применением специальных абразивных инструментов. К таким инструментам можно отнести войлочные или абразивные круги, наждачную ленту или абразивную пасту.
Принцип работы
Принципом работы шлифовального агрегата является вращательное движение режущего инструмента, а также возвратно-поступательный ход доски. Диск вращается на большой скорости и за один подход он может снять тонкий слой металла, а если постоянно и аккуратно двигаться вперёд и назад, то тогда будет обеспечиваться довольно медленная обработка всей поверхности детали.
Глубина шлифования, от которой зависит качество поверхности, будет обеспечиваться на различных станках по-разному. Обычно её можно регулировать с помощью автоматического перемещения рабочего стола вверх или вниз. На современных моделях местоположение по вертикальной оси изменяется при помощи специальной рабочей головки, которая имеет режущий инструмент.
Виды обработки
Современное оборудование позволяет выполнять очень большой и широкий спектр возможностей. Шлифовальные станки можно применять для достижения абсолютно разных целей.
Обычно с помощью станков производят следующие виды обработки наружных поверхностей:
Обдирка черновой заготовки.
- Доводка шероховатостей до нужного значения.
- Доводка габаритов детали до необходимого размера.
- Полировка деталей, имеющих коническую, цилиндрическую или плоскую поверхность.
- Заточка инструментов.
Технические характеристики
Нужно понимать, что для разных целей по обработке деталей, можно приобрести и разные шлифовальные станки. Но, так или иначе, при выборе следует обращать внимание на некоторые общие технические характеристики.
- Мощность привода.
- Расстояние от шпинделя до рабочего стола, которое влияет на толщину шлифовки обрабатываемой детали.
- Ход рабочего стола по осям Y и X, который обеспечивает ширину и длину шлифовки.
Ещё очень важной характеристикой является точность обработки, а также максимальная и минимальная поперечная подача и, разумеется, размер рабочего стола. На эти характеристики нужно обращать особое внимание при покупке этого вида аппарата.
Виды шлифовальных станков по металлу
Современные станки разделяются на несколько разновидностей, а зависит это от их предназначения.
Круглошлифовальный станок. Назначение этого оборудования — обработка цилиндрических и конических поверхностей. А также такие станки могут обрабатывать торцевые поверхности. Круглошлифовальный станок может быть универсальным и простым. На универсальных станках устанавливается функция поворота шлифовального диска. Простые этой возможности лишены.
- Внутришлифовальный. Из названий можно понять, что предназначение станка — обработка поверхностей изнутри.
- Плоскошлифовальный. Предназначается для обработки сопряжённых плоских поверхностей, а также прямых деталей.
- Бесцентрошлифовальный. Такое оборудование применяется на крупносерийном производстве. Заготовку нельзя будет зафиксировать обычным способом, поскольку удерживаться она будет из-за силы вращения между специальным роликом и шлифовальным кругом. Два этих предмета будут вращаться в противоположных направлениях.
Шлифовальные станки можно приобрести при помощи специализированных сайтов, на которых реализуется только качественная продукция известных компаний.
Основным отличием плоскошлифовального и круглошлифовального станка является тип обрабатываемой детали. На круглошлифовальном агрегате можно обрабатывать детали типа вала, то есть трубы. А на плоскошлифовальном оборудовании обработка ведётся только плоских поверхностей, можно обрабатывать пластины.
Шлифовальный станок по дереву
Шлифовальный агрегат для обработки дерева является специальной конструкцией, которая создана для уменьшения шероховатости поверхности дерева, чтобы получить более приятную на ощупь поверхность. В зависимости от обрабатываемой поверхности, можно найти разные типы станка.
Виды шлифовки
Шлифовальный аппарат по дереву имеет разные характеристики, которые зависят от предназначения оборудования. Все станки изготавливаются специально для решения определённой задачи, что зависят от вида шлифовки.
Есть несколько видов абразивной обработки:
Плоское шлифование применяется для обработки одиночных или сопряжённых плоских поверхностей.
- Ленточный тип обработки используется для финишной обработки плоских или сопряжённых поверхностей.
- Чтобы произвести круглое шлифование, используется специальный станок по дереву. В результате можно получить коническую или цилиндрическую поверхность из дерева.
Для каждого вида шлифования необходимо применять определённую модель станка. Некоторые можно сделать собственными руками, другие же являются более сложной конструкцией, а потому производством занимаются только специальные фирмы.
Виды станков по дереву
- Тарелочные или дисковые приспособления. Это очень распространённый вариант станков. В конструкцию входит специальный диск, к которому производится крепление абразивного материала. С помощью диска можно производить множество операции. Тарелочный тип станков для шлифования по дереву применяется очень часто. Тарелочный агрегат применяют для того, чтобы зачистить поверхность, которая имеет цилиндрическую, шаровую или конусную форму. Этот аппарат очень компактен и его можно установить на любой верстак. Производительность агрегата велика, поскольку он имеет хороший электродвигатель. Чтобы использовать таким видом оборудования не нужно обладать какими-то определёнными навыками.
- Ленточный станок используется уже несколько десятилетий. Он стоит относительно недорого, но имеет при этом высокую производительность. Процесс шлифования осуществляется с помощью специальной ленты, которую необходимо заменять, когда она сотрётся. Можно самостоятельно производить регулировку степени натяжения ленты. Чтобы повысить устойчивость ленты к истиранию, необходимо покупать такую, что делается с использованием графита. Такая лента будет гораздо больше стоить, но изготовить своими руками такую никак нельзя, к тому же она дольше прослужит. Чтобы зафиксировать ленту, надо применять резиновые ролики, которые будут контролировать её движение.
Барабанный тип станка. Чтобы произвести обработку реек, досок или щитов, применяется именно такой вид оборудования. Процедура шлифования производится специальным цилиндром либо барабаном. Иногда устанавливают в конструкцию сразу несколько барабанов. Чтобы повысить эффективность модели, на барабан надевается абразивный материал разной зернистости. Таким образом, за один подход можно произвести черновое и чистовое шлифование, что повысит эффективность оборудования.
- Комбинированные модели ещё встречаются, они применяются в определённых ситуациях. Но такой вид станка нельзя использовать при массовом производстве. А также стоит запомнить, что если попросить производителя повысить точность обработки, то увеличится, соответственно, и цена станка.
Устройство
Степень выравнивания поверхности будет зависеть от применяемого абразивного материала, а также конструктивных особенностей самого станка. Обычно вручную очень трудно и долго производить шлифовку больших деталей, поэтому применяется механизация процесса, которая повышает производительность, а также увеличивает точность обработки деталей.
Типичный наждачный станок для дерева состоит из следующих элементов:
Абразивная поверхность.
- Станина бывает разных размеров и форм, что позволяет размещать заготовки под разными углами.
- Приспособление, что позволяет обрабатывать круговые поверхности.
- Упор, позволяющий выполнить обработку в горизонтальной плоскости.
Для станины обычно применяют сталь или чугун, поскольку эти материалы выдерживают высокие нагрузки и принимают на себя большую часть вибрации. Если изготавливать приспособление своими руками, то лучше использовать чугун, поскольку он стоит дешевле.
Характеристики
- Мощность является основным параметром, на который нужно обращать внимание. Мощность зависит от электродвигателя, который установлен в аппарате. Если покупать станок для производственных нужд, то мощность двигателя должна составлять 1 кВт и более.
- На работу также влияет ширина рабочей поверхности, поскольку, чем больше лента или барабан, тем большую производительность имеет модель. Но увеличенный размер может привести к тому, что станок будет сложнее монтировать, и он займёт очень много свободного пространства.
- Скорость движения абразивного элемента — очень важная характеристика. Несмотря на фиксированные показатели вращения шпинделя электродвигателя, движение абразивного материала может быть различным. Это достигается специальным приводом. Предел движения составляет 350−1800 метров в минуту.
- А также нужно смотреть на размер станка, поскольку приспособления имеет абсолютно разные габариты, и могут подойти не для любого участка.
Техника безопасности
Очень часто люди получают травмы различной степени по причине несоблюдения элементарных правил техники безопасности. Для того чтобы избежать таких неприятных последствий работы, нужно изучить меры предосторожности и правила работы со шлифовальным станком.
- Всегда надо работать только в защитных очках. Любой материал может в любой момент раскрошиться от воздействия оборудования, а его кусочки разлетятся в разные стороны и могут попасть в глаз. А ещё были случаи, когда шлифовальный камень из-за старости подвергался разрушению. Это тоже может стать причиной поражения открытых участков тела.
Если имеются длинные волосы, то необходимо работать в шапочке, которая не даст локонам попасть во вращающиеся детали оборудования.
- Никогда нельзя стоять прямо перед станком. Лучше сделать полшага в сторону. Тогда никакая деталь не отлетит в туловище.
- Работать на станке нельзя в перчатках, поскольку их может затянуть внутрь вместе с рукой.
- Запрещается обрабатывать детали на шлифовальном станке в длинной одежде, поскольку ткань может легко намотаться на движущиеся предметы.
- Категорически запрещается подпускать к агрегату ребёнка. Нужно сразу предупредить его, что это не игрушка. В том случае, если такой аппарат стоит дома, то электрический шнур надо после работы подвешивать высоко, чтобы ребёнок не дотянулся до него и не подключил устройство к сети.
Шлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки разработаны для шлифования плоских поверхностей. В качестве основного инструмента используется абразивный круг – процесс шлифования производится его торцом или периферией. Кроме вращательного движения круга для обработки детали используется возвратно-поступательное движение рабочего стола, которое обеспечивает равномерность обработки детали.
Как правило, стол с установленной на него заготовкой имеет возможность вертикального перемещения – таким образом задаётся глубина шлифования. Плоскошлифовальный станок в основном работает в полуавтоматическом режиме – задаётся конечный размер детали, а дальше станок действует сам. Также на такой вид шлифовального оборудования имеется возможность установки числового программного управления.
Шлифовальные станки предназначены для высокоточной обработки материалов разной твердости. С их помощью выполняют доводку деталей, имеющих плоскую цилиндрическую или конусную поверхности – как правило, итогом операции шлифования является поверхность, имеющая очень высокую чистоту и шероховатость. Финишная обработка деталей на шлифовальных станках ведется при помощи специальных абразивных инструментов. В качестве последних, как правило, выступают всевозможные абразивные или войлочные круги, наждачные ленты и всевозможные абразивные пасты.
Принцип работы шлифовальных станков
В принцип работы шлифовальных станков заложено вращательное движение режущего инструмента и возвратно-поступательный ход рабочего стола с установленной на него заготовкой. Вращающийся с большой скоростью обрабатывающий диск (или лента) за один проход рабочего стола снимает тончайший слой материала, а постоянно движущийся вперед и назад рабочий стол обеспечивает равномерную обработку поверхности.
Глубина шлифования (толщина снимаемого с заготовки слоя), от которой полностью зависит качество обрабатываемой поверхности, обеспечивается в разных станках по-разному – как правило, она регулируется ручным или автоматическим перемещением рабочего стола вверх или вниз. В некоторых современных моделях свое местоположение по вертикальной оси может изменять рабочая головка с режущим инструментом.
Виды обработки, производимые с помощью шлифовальных станков
Современные шлифовальные станки способны выполнять достаточно широкий спектр всевозможных операций, и применяют их для достижения разных целей. Как правило, на шлифовальных станках производят следующие виды обработки наружных и внутренних поверхностей:
- Грубая обдирка черновых заготовок.
- Доводка шероховатости поверхности до необходимого значения.
- Доводка габаритов детали до точных размеров.
- Полировка изделий, имеющих цилиндрические, конические и плоские поверхности.
- Заточка инструмента.
Важные характеристики шлифовальных станков
Купить шлифовальные станки в зависимости от обработки необходимого типа деталей можно разные, но так или иначе, при их выборе придется обратить внимание на некоторые технические характеристики.
- Во-первых, это мощность привода.
- Во-вторых, расстояние от рабочего стола до оси шпинделя, влияющее на толщину обрабатываемой детали.
- В-третьих, ход рабочего стола по осям X и Y, который обеспечивает длину и ширину шлифования.
Кроме того, немаловажными характеристиками шлифовальных станков являются точность обработки, минимальная и максимальная поперечная подача и, безусловно, размеры рабочего стола. Именно на эти технические характеристики и необходимо обратить внимание в самую первую очередь.
Виды шлифовальных станков и их особенности
Все современные станки, предназначенные для шлифования наружных и внутренних поверхностей, в зависимости от их назначения разделяются на несколько видов.
- Круглошлифовальные станки. Их назначение – это обработка наружных цилиндрических и конических поверхностей. Кроме того, большая часть станков такого плана способна обрабатывать торцевые поверхности описанных выше заготовок. Как правило, круглошлифовальные станки подразделяются на универсальные (в которых предусмотрена возможность поворота шлифовального диска) и простые.
- Внутришлифовальные станки. Название говорит само за себя – эти станки предназначены для обработки внутренних поверхностей.
- Плоскошлифовальные. Их прямое назначение – это обработка прямых и сопряженных плоских поверхностей.
- Бесцентрошлифовальные станки. Как правило, их применяют в крупносерийном производстве. Заготовка в этих станках не фиксируется традиционным способом – она удерживается за счет сил вращения между шлифовальным кругом и специальным роликом, вращающимся в противоположном направлении.
Купить шлифовальные станки разных видов и назначения вы можете посредством нашего сайта. Мы реализуем исключительно качественную продукцию всемирно известной немецкой компании Knuth.
Применение шлифовальных станков
Круглошлифовальные и плоскошлифовальные станки Knuth применимы как в мелкосерийном, так и в крупносерийном производстве. Универсальные шлифовальные станки чаще используются в единичном производстве и производстве мелких серий.
В чем отличие круглошлифовального от плоскошлифовального станка
Принципиальное отличие круглошлифовального станка от плоскошлифовального заключается в типе обрабатываемых деталей. Так на круглошлифовальном станке шлифуются детали типа вал (труба), тогда как на плоскошлифовальном станке обрабатываются детали с плоскими поверхностями (типа пластина). Функционал круглошлифовального и плоскошлифовального станка может быть объединен в универсальном шлифовальном станке (типа Multi-Grind)
Устройство плоскошлифовального станка
Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!
Шлифование плоских поверхностей заготовок производится периферией круга или его торцом. Существуют плоскошлифовальные станки с прямоугольным и круглым столами. Расположение шпинделя шлифовального круга может быть горизонтальным или вертикальным. В единичном, мелкосерийном и среднесерийном производстве наиболее часто используют плоскошлифовальные станки с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем. В массовом производстве наибольшее распространение получили станки с круглым столом, а также двусторонние торцешлифовальные станки с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.
Рассмотрим плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом общего назначения. На направляющих станины 1 станка (рис. 7.1, а) установлен стол 5, совершающий возвратно-поступательное перемещение от гидроцилиндра, расположенного в станине. Закрепление заготовок обычно производится с помощью магнитной плиты 12, закрепленной на столе. На станине смонтирована стойка 9, несущая шлифовальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального круга 17, закрытого кожухом 6. От механизмов подач, находящихся в станине, шлифовальной бабке сообщаются поперечное движение подачи (после каждого двойного хода стола) и вертикальное движение подачи (после каждого рабочего хода по снятию припуска со всей обработанной поверхности заготовки). Шпиндель вращается от электродвигателя, встроенного в шлифовальную бабку. Работа механизмов подач осуществляется от гидроцилиндров, в которые поступает масло от гидростанции 13, управляемой от панели 2. Установочные ручные перемещения стола (в продольном направлении) осуществляются маховиком 3, а шлифовальной бабки (в вертикальном направлении) — маховиком 81 Включение и выключение станка производят с пульта управления 4. Во время работы магнитную плиту с обрабатываемой заготовкой закрывают кожухом 6. СОЖ поступает из бака с помощью насоса 14.
На рис. 7.2 приведена кинематическая схема универсального плоскошлифовального станка. Главное движение — вращение шлифовального круга от электродвигателя M1 через шкивы 7 и 8 и ременную передачу. Частота вращения шпинделя — постоянная. Опускание или подъем шлифовальной головки происходит с помощью винтового механизма с винтом 6 и гайкой 5, с которой жестко соединено червячное колесо 3. Вращение червяка 4 осуществляется: при ускоренном перемещении — от электродвигателя М2 через цилиндрическую зубчатую передачу на зубчатые колеса 1 и 2; при автоматической вертикальной подаче — от лопастного насоса, работающего в момент поперечного или продольного реверса стола, через собачку 24, храповик 23, скрепленный с колесом 22, и далее через колеса 20 и 21 на червяк 4. Предел вертикальной подачи Sдв.х=0,002. 0,05 мм на двойной ход стола. Нижний предел 0,002 мм соответствует повороту храпового колеса 23 на один зуб. Ручное продольное перемещение стола осуществляется от маховика через зубчатые колеса 14, 15, 13 к 11 и рейку 12. За один оборот маховика стол перемещается на 18,1 мм.
В нормальном состоянии механизм ручного продольного перемещения стола разомкнут путем вывода колеса 17 из зацепления и включения микропереключателя, допускающего включение механического перемещения стола. Винт 9 с гайкой 10, закрепленные в крестовом суппорте, осуществляют поперечную подачу стола: в автоматическом режиме — от электродвигателя М3 через зубчатые колеса 26, 27, 16 и 17; в ручном режиме — от маховика через колеса 17, 16. Тонкую поперечную подачу осуществляют нажатием кнопки, через конические колеса 18 и 19, муфту 25 и зубчатые колеса 17 и 16.
Для плоскошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих периферией круга, движение подачи — возвратно-поступательное движение заготовки (продольное движение подачи); периодическое поперечное перемещение шлифовального круга (поперечное движение подачи) за один ход стола с заготовкой; периодическое вертикальное перемещение шлифовального круга (вертикальное движение подачи) на глубину шлифования. В том случае когда высота шлифовального круга больше ширины заготовки, поперечное движение подачи отсутствует.
Более подробно кинематика шлифовальных станков будет представлена на примере центровых круглошлифовальных станков.