Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Шлифовальные станки

Описание процесса

Отверстия малого диаметра могут быть цилиндрической, конической, ступенчатой формы, фасонные. Глухие и сквозные микроотверстия характеризуются круглостью, точностью размеров, цилиндричностью, качеством поверхности.

Полирование в домашних условиях проводится вручную или при помощи дрели. Используются металлические или деревянные нагели (прутки) различного диаметра или шлифовальные круги. При работе вручную используются круговые и возвратно-поступательные движения.

Диаметр круга или нагеля (припуск) должен быть 70-90% от диаметра отверстия. Частота вращений выбирается в зависимости от размера круга (нагеля) – чем он больше, тем ниже частота. При небольшом диаметре (до 1,8 см) припуск определяется в зависимости от длины микроотверстия (чем оно длиннее, тем больше припуск). Например, при диаметре 1 см и длине 2,5 см припуск 0,07-0,1 мм, при длине 25-50 см – 0,1-0,12 мм.

Изделие закрепляется, выбирается нагель, станок запускается на малых оборотах.

Соотношение размеров отверстия и размеров круга

Диаметр шлифуемого отверстия детали, ммдо 3030-8080-125125-160160-200200-250
Отношение диаметра шлифовального круга к диаметру отверстия детали0,950,90,85-0,80,750,70,65

Перечень основных технических характеристик внутришлифовальных станков

         Практически все модели и виды внутришлифовальных станков могут быть предназначены для обработки металлических изделий. Подобного рода операции, для обработки деревянных заготовок, воспроизводят с помощью оборудования другого типа. Поэтому, технические характеристики внутришлифовальных станков могут быть рассчитаны только для обработки габаритных изделий с наибольшими размерами.

         Итак, во-первых, определяют максимальные и минимальные размеры заготовок. Это можно отнести к внутреннему диаметру отверстия, а также внешним габаритам заготовки. Далее необходимо рассчитать максимально допустимую массу детали. Во-вторых, необходимо выбрать параметр степени обработки из следующих: торцевая, внутренняя или двусторонняя. Исходя из вышеперечисленных данных необходимо выбирать оптимальную модель внутришлифовального станка.

1.Максимальная длина шлифования заготовки.

v Длина шлифования может зависеть от диаметра заготовки. Зачастую, производитель указывает данный параметр при максимальных и минимальных диаметрах;

2.Обработка конусов.

v Необходимо обязательно знать:

  • Допустимый угол конуса;
  • Расстояние от оси шпинделя до поверхности рабочего стола;
  • Наибольшее расстояние от торца обрабатываемого изделия до опорного цилиндра шпиндельной головки;
  • Мощность электродвигателя.

В большинстве случаем, это касается только привода главного движения шпиндельной головки.

v Учитывается мощность системы охлаждающей жидкости и смазывающего элемента станка;

3.Габариты и масса оборудования:

Для габаритных характеристик обязательно надо знать все размеры опорной площадки и габариты с возможными дополнительными оборудованиями;

4.Показатель точности обработки заготовки и шероховатость подготовленной поверхности.

v Исходя из данных показателей необходимо выбрать самый оптимальный вариант оборудования. Так же, следует учитывать то, что для обработки габаритных изделий понадобятся специальные установки, которые необходимы для монтажа блока крепления. Данное условие является обязательным только тогда, когда масса заготовки будет значительно превышает значение в 20 килограммов.

  1. Максимальный Диаметр Шлифуемого Отверстия (мм.) – 6~150;
  2. Максимальная Длина Шлифуемого Отверстия (мм.) – 150;
  3. Диаметр Обработки над Станиной (мм.) –520;
  4. Диаметр Обработки при Установленной Защите Патрона (мм.) –320;
  5. Максимальное Перемещение Стола (мм.) –540;
  6. Скорость Перемещения Стола (м./мин.) – 27
  7. Скорость перемещения гидравлического стола (м./мин) – 7.2;
  8. Скорость перемещения гидравлического стола по одной из осей (м./мин) – 20;
  9. Частота Вращения Шпинделя (об. /мин.) – 0~800;
  10. Скорость Рабочей Подачи Шпиндельной Бабки (мм. /мин.) – 50;
  11. Ускоренное Перемещение по Оси Х (м./мин.) – 6;
  12. Минимальное Значение Шага по Оси Х (мм.) – 0.001;
  13. Минимальное Значение Шага по Оси Z (мм.) – 0.001;
  14. Угол Поворота Шпиндельной Бабки (градусы) Вправо – 13°;
  15. Угол Поворота Шпиндельной Бабки (градусы) Влево – 5°;
  16. Расстояние от Центра Шпинделя до Пола (мм.) – 1060;
  17. Регулируемая Длина Шлифовального Шпинделя (мм.) – 100;
  18. Подача: Автоматическая гидравлическая, бесступенчатая, автоматическая, сервомотор;
  19. Мощность Двигателя Шпиндельной Бабки (кВт.) – 0.75;
  20. Мощность Сервомотора Подачи Шпиндельной Бабки (Вт.) – 400;
  21. Мощность Двигателя Шлифовальной Бабки (кВт.) – 1.5;
  22. Мощность Насоса Гидравлики (кВт.): Первой оси – 1.5 / Второй оси – 0,75;
  23. Мощность Насоса Подачи СОЖ (кВт.) – 0.09375;
  24. Мощность Сервомотора Оси Х (кВт.): Первой оси – 0.6 / Второй оси – 0.9;
  25. Мощность Сервомотора Оси Z (кВт.) – 2;
  26. Емкость Бака Гидравлики (литр) – 90;
  27. Емкость Бака СОЖ (литр) – 80;
  28. Площадь (мм.) – 2600 x 1430;
  29. Высота Станка (мм.) – 1400;
  30. Вес станка (кг.) –2600.

Описание

Шлифовальный станок по металлу — оборудование для высокоточной обработки поверхностей изделий на завершающем этапе производства при контакте с абразивным инструментом: войлочными или абразивными шлифовальными кругами, наждачными лентами и абразивными пастами. Процесс производится в несколько этапов, до тех пор, пока заготовка не будет соответствовать заданным размерам. Вместе с тем, повышаются антикоррозийные свойства металлической поверхности, заметно улучшается эстетический вид, даже собственноручно изготовленный предмет, будет иметь внешний вид фабричного серийного изделия. Благодаря сложной технологической операции полировки и шлифования можно получить максимально ровную, чистую и гладкую поверхность.

В домашних мастерских и промышленных предприятиях используется два вида станков для шлифования металлических заготовок:

  • общего назначения;
  • специализированные.

Специализированное оборудование изготавливается в соответствии с требованиями конкретного предприятия по индивидуальным чертежам. В каталоге имеются в наличии разнообразные модели станков, которым под силу одновременно выполнять несколько видов обработки, однако цена на такое оборудование является слишком высокой, а сложность выполнения работы на таком станке отрицательно отражается на общей картине рентабельности всего производства.

Современные станки шлифовальные, в зависимости от их назначения разделяются на:

  • плоскошлифовальные — для обработки сопряженных и прямых плоских поверхностей;
  • внутришлифовальные — обработке подвергается внутренняя поверхность изделия (всевозможные отверстия, как глухие, так и сквозные);
  • круглошлифовальные — предназначены для обработки наружных конических и цилиндрических поверхностей заготовки;
  • бесцентрошлифовальные — применяют в серийном производстве. Принцип крепления заготовки в этих станках отличается от традиционных способов.

Кроме того, в каталоге имеются станки для шлифовки бытового типа. Такое оборудование необходимо для обработки металлических заготовок с незначительными отклонениями от заданных размеров, формы и небольшим показателем шероховатостей.

Промышленные модели для серийного производства крупногабаритных деталей имеют более высокую производительность и рабочую мощность. В этом случае основным движением является вращение абразивной бесконечной ленты или круга. Современные станки для шлифовки предельно просты в управлении и в большинстве случаев полностью автоматизированные.

Применяемое оборудование

  • плоскошлифовальные;
  • внутришлифовальные;
  • круглошлифовальные;
  • бесцентрошлифовальные;
  • комбинированные.

Шлифовальное оборудование подбирается в зависимости от мощности и производительности станка с учетом рабочей площади шлифующего элемента, площади заготовок, подвергающихся обработке, и габаритов.

Шлифовальный инструмент выпускают в виде насыпного материала и пастообразного, гибким и жестким. Пастообразный и насыпной абразив применяют для выполнения такой операции, как доводка. Паста – это смесь абразивного насыпного материала с неабразивным. Связующим веществом выступают жиры и масла. К гибким инструментам относят ленты, бумагу наждачную, щетки, круги лепестковые, диски фибрового и сетчатого типа. Жесткие инструменты – это различного диаметра головки, бруски разной формы и размеров, сегменты, кольца, рашпили, напильники, надфили. В состав входят абразивные, связующие и упрочняющие вещества. Такой инструмент и приспособления используются для выполнения ручной шлифовки.

Требуемое оборудование и химикаты

В домашних условиях нагель для шлифования и полировки отверстий в металле можно сделать из различных материалов: металла, древесины, текстолита. Диаметр подбирается по таблице. На него крепится кусочек материи или кожи с пастой, разведенной маслом. Можно нанести канавки или неглубокую резьбу, чтобы удерживалась паста. Вручную работать удобнее, если у нагеля есть рукоятка. 

Если используется дрель, то нагель закрепляется в патроне. Работа начинается с малых оборотов. Процесс состоит из нескольких этапов, требующих замены нагелей с нарастающим диаметром. Дрель прижимается на столько, чтобы пруток не сломался.  На конечном этапе нагель можно смазать пастой, чтобы получить боле качественную поверхность.

На предприятиях полировка и шлифовка отверстия в металле проводится на различных полуавтоматических и автоматических станках. Они бывают двух видов: с крутящейся деталью и закрепленной неподвижно.

Если станок с крутящейся деталью, измерения диаметра осуществляется калибрами после каждого этапа. Размеры калибров соответствуют черновой и чистовой шлифовке, полировке. Очередной этап заканчивается в момент, когда калибр проходит в отверстие. Центрирование осуществляют специальные патроны. Многофункциональные станки оснащены кругами для полировки торцов. Они обеспечивают перпендикулярность торца по отношению к оси.

Если деталь закреплена, шпиндель с кругом двигается планетарно: вокруг и вдоль оси детали, вокруг своей оси. Конструкция этих станков позволяет обрабатывать и наружные поверхности. Точность может достигать первого класса, можно обрабатывать детали с глухими и сквозными отверстиями, имеющими цилиндрическую или коническую форму.

При обработке стальных деталей с диаметром 1,5-3 см самыми эффективными считаются круги, изготовленные из нитрида бора. Если используется паста с алмазной крошкой, то она разбавляется керосином или водой с антикоррозийным веществом. Для работника растворы на воде менее опасны.

На больших предприятиях используются более современные способы шлифовки и полировки: проволоки с гальванически закрепленными абразивами (чаще всего это крошка алмаза), гидроабразивные материалы с карбидом бора или кремния или окисью алюминия, прокачиваемые через отверстия.

Обзор популярных моделей

Наибольшей популярностью на российском рынке пользуются тарельчатые (дисковые) и ленточно-тарельчатые шлифовальные станки торговых марок Jet, «Энкор» и «Зубр». Кроме них, свою продукцию также предлагают такие известные бренды, как «Белмаш», «Кратон», Proma, Stalex и Einhell. А самое большое разнообразие моделей представлено шлифовальными станками марки Jet. У потребителей самыми востребованными являются ленточно-тарельчатые станки, объединяющие в себе возможности различных видов шлифовальной обработки. Ниже приведены сравнительные характеристики нескольких моделей нижнего ценового сегмента (6–10 тыс. руб.), предназначенных для использования в домашних мастерских.

МодельМощность привода (Вт)Диаметр диска (мм)Скорость вращения диска (об./мин.)Длина и ширина ленты (мм)Скорость ленты (м/мин.)Вес (кг)
1Jet JDBS-5-M2501252850762х258407
2«Зубр» ЗШС-3303301252950762х258107,5
3Einhell TC-US 4003751501450915х10027615
4«Белмаш» BDG 100/1524001501420915х10028215
5«Энкор» Корвет-513751501420920х15028216

В этом же ценовом диапазоне находится еще одна модель торговой марки — «Зубр» ЗШС-500. По сравнению с 330-й у нее более мощный привод (500 Вт), а размеры ленты составляют 914х100 мм. Для настольной категории этот станок имеет весьма солидный вес — 23 кг.

Шлифовальные работы

6.1. Технологические особенности круглого внутреннего шлифования

Внутреннее круглое шлифование предназначено для обработки внутренних поверхностей цилиндрической или конической формы с прямолинейной образующей. На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают следующими методами: шлифование с продольной подачей (рис. 6.1, а, б); врезное шлифование с поперечной подачей (рис. 6.1, в, г); шлифование врезное (рис. 6.1, е) с дополнительным осциллирующим движением круга; шлифование с планетарным движением шлифовального круга (рис. 6.1, д).

Рис. 6.1. Шлифование отверстии типовых деталей

Шлифование с продольной подачей обеспечивает более высокую точность и меньшую шероховатость поверхности. Врезной способ используется при обработке коротких (рис. 6.1, в) и глухих отверстий, не имеющих канавок для выхода круга. При планетарном движении шлифовальный шпиндель с кругом 1 помимо вращения вокруг своей оси имеет вращательное движение относительно оси шлифуемого отверстия заготовки 2 от специального устройства станка. Этот метод имеет ограниченное применение, в основном для шлифования отверстий в тяжелых корпусных деталях, устанавливаемых на станке неподвижно.

Особенностями внутреннего шлифования, ограничивающими его возможности, являются: малый диаметр шлифовальных кругов; малая жесткость шлифовального шпинделя; необходимость применения очень высокой частоты вращения шпинделя шлифовального круга для обеспечения оптимальной скорости резания; большой линейный износ кругов из-за малых размеров рабочей поверхности круга.

В связи с этими особенностями диаметр шлифовального круга следует выбирать наибольшим из допустимых по условию размещения его в отверстии: 0,75-41,85 диаметра отверстия для диапазона 50—150 мм и 0,85—0,95 диаметра отверстия для диапазона 30—45 мм.

Дополнительные трудности возникают при внутреннем шлифовании с подачей СОЖ в зону обработки, так как поверхности круга и заготовки соприкасаются по дуге большой длины, а зазор между ними очень мал. Для отвода теплоты из зоны обработки и предотвращения появлении прижогов на шлифованной поверхности применяют подачу СОЖ через специальные сопла 1, 2, 3 (рис. 6.2), расположенные близко к зоне резания, или через поры круга.

Рис. 6.2. Подача СОЖ в зону обработки при внутреннем шлифовании

По способу крепления заготовок на внутришлифовальных станках они делятся на патронные и бесцентровые. При патронном внутреннем шлифовании технологической базой является наружная поверхность заготовки, а базирование и закрепление ее производятся патроном. При внутреннем бесцентровом шлифовании технологической базой является наружная ранее обработанная цилиндрическая поверхность.

При шлифовании тонкостенных заготовок типа колец и гильз целесообразно пользоваться схемой бесцентрового внутреннего шлифования. Форма отверстия при способе внутреннего шлифования в основном зависит от формы наружной поверхности заготовки и наладки станка.

Описание

Внутришлифовальные станки разделили на такие группы:

  • Внутришлифовальное оборудование, в котором происходят вращения обрабатываемого элемента и шлифовочного диска. Подачи продольного и поперечного типа в данном случае осуществляется передвижением шпинделя или спереди расположенной бабки.
  • Внутришлифовальные модели, на которые отделочную деталь (как правило, габаритную) ставят недвижимо, а диск выполняет орбитальное передвижение. Он вращается по окружности собственной оси и по окружности оси отверстия одновременно.

Внутреннее шлифование заготовки

Характеристики производства разделяют эти станки на универсальные машины, автоматы и полуавтоматы.

Универсальные типы (с патронным зажимом). Применяют при работах с коротенькими и длинными отверстиями. Обработка на вариантах конической формы проходит посредством разворота бабки на нужный наклон. Данные станки нашли свое распространение на вспомогательных и главных отделениях производственного предприятия. Они оснащены торцешлифовочным приспособлением, обработка при этом отличается высоким показателем точности по перпендикулярности торца к отверстию.

Схема шлифования внутренней фаски

Полуавтоматы. Их обширно используют для производства большого количества деталей. Такие виды оснащены измерительно-управляющими устройствами, ими в автоматическом режиме контролируют ход шлифовки. Обработка останавливается в тот момент, когда изделие достигает необходимых габаритов.

Автоматы. И центровые и бесцентровые варианты имеют устройство дополнительной загрузки. Оно подает обделываемую заготовку в район шлифовки. Еще здесь есть устройство, назначение которого – это автоматический крепеж, извлечение заготовки и контроль правок диска.

Предназначение

Станки для внутреннего шлифования позволяют обрабатывать конические или цилиндрические, сквозные или глухие отверстия. Востребованы в отрасли машиностроения, так как их можно применять в производстве следующих изделий:

  • зубчатых или гладких валов;
  • шариковых либо роликовых подшипников;
  • выступов или выемок для вставки уплотнительных колец внутри валов;
  • режущих инструментов: фрез, свёрл, насадок, развёрток.

Оборудование позволяет выполнять следующие манипуляции:

  • вращение диска вокруг оси относительно неподвижной детали;
  • вращения заготовки, диск при этом не вращается;
  • обеспечение продольной или поперечной подачи.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации