Назначение и устройство круглошлифовальных станков

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

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.

2. 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.

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

Возможные варианты компоновки

Наиболее распространенными способами компоновки круглошлифовальных станков являются:

• патронная;
• центровая;
• бесцентровая.

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.