Устройство токарных шлифовальных станков по металлу
Шлифовальные станки по металлу занимают важное место в технологической цепочке обработки поверхности. Шлифование – механическое воздействие, призванное изменить форму и повысить качественные характеристики обрабатываемого элемента. С помощью подобного оборудования выполняется финишная обработка, заготовке придается завершенный вид. За годы развития технологии появилось множество разновидностей станков для шлифования и притирки, которые отличаются по степени обработки поверхности и своему предназначению: от настольных моделей для бытового использования до промышленных агрегатов для крупносерийного производства.
Оглавление
Важные технические характеристики хорошего станка
От грамотного выбора шлифовального оборудования по металлу зависит качество, с которым деталь будет отшлифована. Вне зависимости от типа станка на производительность работ оказывают влияние следующие параметры:
- Мощность привода. Основной показатель. Сложно ожидать качественной обработки металла от станка с мощностью электродвигателя 0,5 кВт. Для домашних работ достаточным показателем будет 1,2–2 кВт.
- Ширина рабочей поверхности. Обширная площадь касания шлифуемого элемента позволяет обработать больший объем за равные промежутки времени.
Дополнительная информация. Оборудование с широкой абразивной поверхностью гораздо сложнее монтировать. Кроме того, оно занимает достаточно много места, поэтому следует обращать внимание на изменение общих габаритов станка.
- Количество оборотов. Параметр частоты вращения привода обеспечивает высокую скорость обработки металла. У некоторых станков этот показатель достигает 1600 оборотов в минуту.
- Габариты и вес. Настольные станки можно установить практически в любой свободный угол, чего не скажешь о профессиональных агрегатах, которые могут отличаться как по размерам, так и по массе.
Помимо вышеперечисленных характеристик важным параметром является точность обработки и максимальные габариты обрабатываемой детали. Следует обращать внимание на необходимое напряжение: некоторым шлифовальным аппаратам требуется трехфазная сеть.
Классификация шлифовальных станков по металлу
Шлифовальное оборудование начала XX века не отличалось высокой точностью. Станки использовались в качестве инструмента финишной обработки без особого внимания к измерительным погрешностям. К современным шлифовальным аппаратам предъявляют иные требования. Выпускается множество видов шлифовальных станков по металлу с высоким классом точности, допустимая погрешность которых не превышает 1,6 мкм (на длине перемещения до 200 мм). Высокая точность моделей достигается за счет использования ЧПУ (числового программного управления). Возможности автоматизации разнообразны: система может контролировать систему смазки, позиционирование шпинделя, траекторию движения абразивного элемента и величину подачи металлической заготовки. При всех достоинствах шлифовальные станки с ЧПУ крайне редко применяют на крупносерийном производстве ввиду сложности их обслуживания и наладки.
Развитие технологии изменило форму и требования к деталям, что повлияло на увеличение количества способов их обработки. Рассмотрим основные виды шлифовальных станков по металлу согласно их предназначению.
Плоскошлифовальные аппараты
Основное предназначение плоскошлифовальных станков – обработка плоских и сопряженных поверхностей, однако существуют аппараты, способные работать с круглыми деталями.
Особенностью плоскошлифовальных станков является метод фиксации заготовки – непосредственно на рабочей поверхности, с помощью сильного электрического магнита.
Данные аппараты способны работать как торцевой поверхностью, так и периферией абразивного круга. Первый вид отличается высокой точностью обработки металла.
Любопытной разновидностью данного типа является ленточно-шлифовальный станок, в котором применяется абразивная лента с горизонтальным или вертикальным положением. Плавная регулировка скорости оборотов шлифовального станка позволяет подбирать оптимальный режим работы.
Рабочие столы бывают статичного и подвижного исполнения. От зернистости абразива зависит шероховатость готового металлического изделия.
Немаловажным элементом конструкции шлифовального устройства является система вентиляции, которая удаляет пыль и частицы металла и абразива, появляющиеся в процессе работ.
Круглошлифовальные станки
Наиболее распространенный вид, который используется для шлифования металлических заготовок цилиндрической и конической формы. Выпускаемые модели относятся к различным классам точности в зависимости от степени обработки металла и скорости вращения абразивного элемента. Промышленные шлифовальные агрегаты способны работать с крупногабаритными деталями. Существуют модели как с ручным управлением, так автоматические, под контролем программного управления.
Все модели круглошлифовальных станков имеют горизонтальную рабочую поверхность, на которой крепится металлическая заготовка. Шпиндельная бабка, в которую устанавливают шлифовальные насадки, имеет вертикальное расположение.
Алгоритм выполнения работ выглядит следующим образом:
- Установка и фиксация металлического элемента.
- Настройка стартового положения абразивного инструмента относительно заготовки.
- Начало обработки. Шлифовка выполняется возвратно-поступательными движениями.
- Обработка. Плавное перемещение абразивного инструмента на заданную глубину.
Внутришлифовальное оборудование
Этот вид по сравнению с предыдущим не настолько распространен, однако встречается в составе станочного парка многих предприятий. Предназначен для устранения шероховатостей внутренней поверхности металлических изделий. Конструктивной особенностью является направление движения шпинделя, который выполняет вращательные и возвратно-поступательные движения.
По типу исполнения станки разделяют на следующие группы:
- Одношпиндельные. Способны работать только в одном направлении. Обрабатываемые заготовки должны иметь правильную форму.
- Комбинированные. Оснащены дополнительным шпинделем. Оборудование данного типа способно выполнять одновременно внутреннюю и торцевую обработки.
- Двухсторонние. Технологически сложная группа, которая предназначена для параллельной двухсторонней шлифовки металлических элементов со сквозными отверстиями.
Основной конструкторской проблемой данных шлифовальных устройств является механизм удаления стружки из зоны обработки. Оптимальным решением этой проблемы считается применение специальных магнитов, которые своевременно удаляют частицы металла.
Хонинговальные станки
Хонингование – это окончательный этап обработки, который предусмотрен технологическими требованиями к поверхности некоторых деталей. Эта работа выполняется на специальных станках, которые напоминают внутришлифовальные, однако имеют несколько отличий:
- большая длина шпинделя;
- отсутствует фиксирующее устройство;
- на шпиндель устанавливают специальную насадку; она имеет разъемы под абразивные бруски.
Поток воды выполняет две функции:
- охлаждает зону шлифовки;
- удаляет абразив и металлические частицы.
Дополнительная информация. Хонинговальное оборудование – непременный атрибут авторемонтной мастерской. С его помощью выполняют финишную обработку внутренней поверхности гильз блока цилиндров при капитальном ремонте двигателей внутреннего сгорания.
Бесцентрово-шлифовальные модели
Основная область применения – крупносерийное изготовление деталей, имеющих форму тел вращения. Исходя из названия производственный процесс не требует закрепления металлической заготовки в центр. С изменением положения ведущего колеса регулируют степень давления на рабочую плоскость. В качестве шлифовального элемента используют ленту: она позволяет сэкономить время на монтаже и наладке станка.
Оборудование широко используется на различных автоматических линиях благодаря ряду преимуществ:
- Нет требований к типу и толщине металла. Высокая скорость позволяет шлифовать даже тонкостенные детали из мягких сплавов.
- Качество работы. Строение шпинделя практически исключает вероятность биений.
- Широкая площадь обработки. С использованием осевых опор появляется возможность полной шлифовки детали.
Виды лент для шлифовальных станков по металлу
Абразивная лента – это тканевая или бумажная основа, соединенная в кольцо. На ее поверхность с помощью клея наносят шлифовальное зерно. Отличается по степени обработки металла: от грубой шлифовки до зеркальной полировки поверхности. Современные шлифовальные ленты для обработки металла в зависимости от типа шлифовки выпускаются на жесткой и гибкой основе. Первые предназначены для работы с металлом со средним давлением на ленточных станках, а вторые незаменимы для ручной обработки труднодоступных мест.
Дополнительная информация. Основными элементами, из которых изготавливают шлифовальные ленты для металла, являются оксид или цирконат алюминия, специальное керамическое зерно, компактное зерно и структурировано, по технологии микрорепликации, зерно.
Как сделать станок для шлифовки металла своими руками
Самостоятельное изготовление ленточно-шлифовального станка по металлу – довольно сложное занятие, однако использование на практике советов, которые будут даны ниже, поможет справиться с этой задачей.
Механизация обработки изделий – естественное желание любого мастера. Шлифовальные станки по металлу заводского производства отличаются высокой стоимостью. Они требуют периодического обслуживания в сервисных центрах, что также не всегда удобно и дешево. Обслуживать самодельный шлифовальный станок гораздо проще: ведь инструменты для его сборки будут всегда под рукой.
На просторах интернета можно с легкостью найти схему и чертеж модели для шлифования металла, которая будет обладать необходимой производительностью и нужными габаритами. Обзор простейшего самодельного станка:
На стадии проектирования шлифовального станка по металлу не забудьте про систему вентиляции: работа в закрытом помещении без доступа воздуха извне приведет к сильной запыленности, что может представлять опасность для здоровья.
Заключение
В процессе эксплуатации шлифовального станка по металлу независимо от его типа и способа изготовления не забывайте про соблюдение техники безопасности. Работа без защитных очков категорически запрещена. Не разрешается эксплуатация станка в длинной одежде и защитных перчатках: ткань может легко попасть на вращающиеся элементы оборудования, что неизбежно приведет к травме.
А с какими видами шлифовальных станков по металлу вы сталкивались? Может быть, у вас в гараже стоит самодельный станок? Напишите об этом в комментариях!
