Горизонтальный шлифовальный станок по металлу

Применение

Шлифовальные станки предназначены для шлифовки и полировки поверхности изделий из различных материалов на завершающей стадии производства. Шлифовальные машины по металлу обрабатывают металлические изделия различных форм, размеров, придают им окончательный вид, улучшают антикоррозионные свойства.

Поэтапная абразивная обработка заключается в снятии слоя стружки при помощи абразивного инструмента, приводит к уменьшению шероховатости, устранению дефектов. Наибольшая гладкость и блеск достигаются при мягкой полировке, когда снимаются очень тонкие слои материала.

Виды обработки

Различают 3 типа шлифовки:

1. Наружная. Придает требуемую внешнюю форму.
2. Внутренняя. Обеспечивает обработку сквозных или глухих отверстий.
3. Профильная. Предназначена для заготовок сложных форм.

Для создания заготовки с желаемыми параметрами поверхности могут применяться разные типы обработки:

1. круглая шлифовка — для внешней или внутренней обработки цилиндрической и конической поверхности;
2. плоская шлифовка — для плоскостей;
3. бесцентровое шлифование — позволяет реализовать задачи крупносерийного производства;
4. ленточное шлифование — абразивным инструментом является замкнутая в кольцо лента;
5. хонингование — доводит поверхность на итоговом этапе.

Каждый типа обработки выполняется на специальном станке. При выборе необходимо учитывать производительность, автоматизацию, функциональность абразивного инструмента, его характеристики.

Круглошлифовальный

На круглошлифовальных станках обрабатывают поверхность металлических заготовок цилиндрической или конической формы, торцевые плоскости. Возможна работа с изделиями разных габаритов. Наличие электронного блока управления, вид абразивного круга, скорость его вращения обусловливают высокую точность, низкую шероховатость.

Крепление выполняется различными способами:

1. установка детали в центрах,
2. бесцентровая установка по обрабатываемой поверхности,
3. закрепление патронами.

Оборудование имеет два рабочих стола: на горизонтальном фиксируется изделие, на вертикальном — шпиндельная бабка с абразивным кругом. В универсальных моделях возможны повороты основного рабочего стола и круга. Одними из определяющих параметров являются размер стола, диаметр и скорость вращения круга, устройство механизма подачи, ограничения по габаритам.

Возможно выполнение различных шлифовальных операций:

1. продольные;
2. врезные;
3. внутренние;
4. шлифование торцов.

Они осуществляются в ручном или автоматическом режиме с использованием ЧПУ, с возможностью поворачивать круг, деталь, переднюю и шлифовальную бабку. Блок ЧПУ может также управлять продольным движением стола, шпиндельной бабкой.

Последовательность работы за станком включает следующие этапы:

1. металлоизделие закрепляется;
2. настраивается положение абразивного круга;
3. запускается вращение изделия, его поступательное горизонтальное движение;
4. производится шлифовка со смещением на заданную глубину.

Диапазон настройки оборудования данного типа широк, позволяет выполнять разнообразные виды шлифования.

Внутришлифовальный

Станки рассматриваемого типа производят круглую внутреннюю шлифовку цилиндрических и конических заготовок, профильное или совмещенное шлифование внутренней и торцевой поверхностей. Обрабатываются сквозные и глухие отверстия по всей длине, либо на определенных участках. Оборудование используется для серийного, а также мелкосерийного производства.

Модели отличаются по способу крепления заготовки и характеру перемещения абразивного элемента:

1. Станки с вращением обрабатываемой заготовки и абразивного круга. Шлифовальный шпиндель осуществляет продольное и поперечное перемещение, а деталь крепится в мембранном патроне — в зажимном устройстве или на башмаках бесцентровым способом.
2. Станки с неподвижным креплением изделия. Планетарный ход абразивного устройства включает вращение по оси отверстия синхронно с вращением по своей оси.

Станки второй группы могут иметь один или два шпинделя. Второй служит для одновременной обработки кромки, либо для двусторонней шлифовки детали сложной формы.

Бесцентрово-шлифовальные

Использование бесцентрово-шлифовальной разновидности станков характерно для массового производства. С их помощью обрабатываются цилиндрические, конические, фасонные поверхности.

Повышение производительности достигается за счет того, что специфика оборудования позволяет выполнять работу на более высокой скорости, помимо этого значительно сокращается вспомогательное время. Деталь располагается между ведущим и шлифовальным кругами, отсутствует ее механическое закрепление.

Применяются два основных вида шлифования:

1. С продольной или сквозной подачей гладкой цилиндрической заготовки. Продольное перемещение достигается установкой ведущего круга под углом.
2. По методу врезания с поперечной подачей ступенчатых либо фасонных деталей. Деталь имеет только вращательное движение, а оси кругов параллельны.

Плоскошлифовальные

Станки производят шлифовку плоской поверхности деталей разной формы. Оборудование имеет повышенную прочность, позволяя работать с заготовками большой массы и площади.

Заготовки закрепляются на столе электромагнитными или механическими устройствами. Стол имеет круглую или прямоугольную форму, что определяет выбор подачи:

1. Вертикальная. В этом случае выполняется торцевая шлифовка — многопроходная, однопроходная или двусторонняя.
2. Горизонтальная. При таком креплении производится периферийное шлифование — глубинное, с врезной или прерывистой подачей.

Ряд моделей позволяет обрабатывать заготовки с фасонной поверхностью, конические формы. Станок может быть оснащен двумя шпинделями для грубой, а затем — тонкой шлифовки. Производятся модели с неавтоматизированным, полуавтоматизированным или автоматизированным управлением.

Хонинговальные

Станки для хонингования или шлифовально-притирочные выполняют высококачественную тонкую обработку с целью придания изделию окончательной формы. Основные конструктивные элементы включают станину, блок вращения шпинделя, устройство крепления детали, механизм управления.

Виды станков различаются по конструктивным и иным техническим характеристикам:

1. расположение шпинделя бывает вертикальным, горизонтальным, наклонным;
2. длина шпинделя различна, меняются насадки;
3. количество шпинделей варьируется от одного до нескольких для комплексной шлифовки сложного изделия;
4. может производиться обработка внешней, внутренней поверхности, обеих одновременно;
5. степень автоматизации различна: станки с механическим управлением выполняют малые объемы; полуавтоматические, автоматические и универсальные имеют более высокую скорость хонингования.

Деталь крепится неподвижно, вращательные и поступательные движения совершает шпиндель, на котором установлена хонинговальная головка с абразивными брусками. Их радиальная подача увеличивает диаметр рабочей части.

Система активного контроля замеряет параметры обрабатываемой заготовки. Оборудование предназначено для внешней или внутренней финишной шлифовки отверстий и валов, исправления дефектов, создания микрорельефа.

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.

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:

1. 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.
2. 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.

1. Количество оборотов. Параметр частоты вращения привода обеспечивает высокую скорость обработки металла. У некоторых станков этот показатель достигает 1600 оборотов в минуту.
2. 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:

1. Установка и фиксация металлического элемента.
2. Настройка стартового положения абразивного инструмента относительно заготовки.
3. Начало обработки. Шлифовка выполняется возвратно-поступательными движениями.
4. 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:

1. Одношпиндельные. Способны работать только в одном направлении. Обрабатываемые заготовки должны иметь правильную форму.
2. Комбинированные. Оснащены дополнительным шпинделем. Оборудование данного типа способно выполнять одновременно внутреннюю и торцевую обработки.
3. 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:

1. Нет требований к типу и толщине металла. Высокая скорость позволяет шлифовать даже тонкостенные детали из мягких сплавов.
2. Качество работы. Строение шпинделя практически исключает вероятность биений.
3. 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!

Технологический процесс механической обработки изделий из металла включает в себя несколько этапов. Для каждого из них предусмотрены различные схемы с использованием соответствующего оборудования. Чистовая обработка поверхностей применяется для придания детали точности и окончательной формы. На этой стадии используется такой вид станка, как шлифовальный. От формы заготовки, класса точности, серийности производства зависит и тип шлифовального агрегата.

Область применения

Шлифование представляет собой процесс обработки заготовки различными абразивными материалами по металлу для придания ей требуемой точности, независимо от того, произведена ли деталь серийно или своими руками. Это происходит за счет того, что при контакте инструмента с обрабатываемой деталью с ее поверхности снимается тончайший слой металлической стружки. Процесс проводится поэтапно, до тех пор, пока не будет достигнута требуемая точность. Кроме того, повышаются антикоррозионные свойства изделия, улучшается внешний вид, даже самодельный предмет, сделанный своими руками, будет иметь вид фабричного.

На предприятиях используется два вида шлифовальных станков для обработки по металлу:

• специализированные;
• общего назначения.

Специализированное шлифовальное оборудование по металлу изготавливается для конкретного предприятия по индивидуальным чертежам и для конкретной работы. В большинстве случаев используются станки общего назначения, марки которых различают по способу обработки:

• наружная (шлифовальный инструмент соприкасается с внешней поверхностью заготовки);
• внутренняя (шлифовке подвергается внутренняя часть детали – различные отверстия, как сквозные, так и глухие);
• профильная (применяется при чистовой обработке сложных по форме изделий).

Существуют марки устройств, которые могут выполнять несколько видов обработки, однако их стоимость слишком высока, и сложность работы на таком агрегате не лучшим образом отражается на рентабельности производства.

Круглошлифовальные станки

Основное предназначение этого типа станков – окончательная обработка металлических изделий различной формы методом продольной и врезной шлифовки. Характерной особенностью круглошлифовальных агрегатов является высокая точность выполняемой работы.

Универсальный круглошлифовальный станок

Устройство такого агрегата любой модели и марки представляет собой основной рабочий стол, расположенный в горизонтальном положении, который служит для фиксации обрабатываемой заготовки в патроне. На вертикальном же расположена шпиндельная бабка, в которую устанавливается абразивный инструмент по металлу. Оператор может обслуживать станок как своими руками, так и с помощью программного управления, в том случае, если агрегат снабжен ЧПУ.

Процесс обработки изделия на круглошлифовальном оборудовании состоит из нескольких этапов:

• фиксация изделия в патроне, которую мастер производит своими руками;
• настройка требуемого положения шлифовального круга относительно детали в начальный момент;
• старт вращательно-поступательного движения изделия относительно горизонтальной оси;
• снятие верхнего слоя с изделия с последующим смещением инструмента на глубину обработки по металлу.

На круглошлифовальном агрегате можно выполнять операции как чернового, так и чистового шлифования. Определяющим моментом для этого является скорость вращения инструмента. Кроме того, несложно приобрести и настольный станок такого типа, а для специалиста не составит труда сделать его своими руками.

Плоскошлифовальные станки

Этот тип оборудования используется для высокоточной обработки металлических изделий, имеющих плоскую поверхность. Однако на некоторых моделях могут шлифоваться и заготовки, имеющие круглую форму. Отличительной особенностью конструкции плоскошлифовального оборудования любой марки является способ крепления обрабатываемой детали. В отличие от круглошлифовального аналога изделие закрепляется не в патроне, а непосредственно на рабочей поверхности станка посредством мощного электромагнита (иногда используют самодельный магнит, выполненный своими руками).

Группа плоскошлифовальных станков также делятся на два типа по способу работы:

• работающие торцевой поверхностью абразивного круга;
• работающие периферией абразивного круга.

Первая группа имеет более высокую производительность, тогда как вторая группа способна обеспечить очень высокую точность (8-10 класса). Управление может производиться мастером как своими руками, так и с помощью блока ЧПУ.

Одной из разновидностей этого типа оборудования является ленточно шлифовальный станок. В качестве рабочего инструмента в нем выступает абразив ленточного вида. Лента выполнена в форме кольца, размещенного между двумя валами, и может располагаться как в горизонтальном положении, так и в вертикальном, в целом же принцип работы остается тем же. Конструкция ленточно шлифовального станка предполагает возможность изменения скорости инструмента при работе по металлу, что позволяет изменять режимы обработки.

Ленточно шлифовальный станок с легкостью можно сделать своими руками. В заводском исполнении существуют такие виды:

• с подвижным рабочим столом;
• со статичным;
• со свободным ленточно абразивным инструментом.

Отдельную нишу занимают широколенточные модели по металлу, в которых стол имеет гусеничную форму.

Важным элементом в конструкции ленточно шлифовального станка является наличие вытяжки, необходимой для удаления металлической пыли и мелких частиц абразива.

Немалую роль играет и выбор ленточно абразивного инструмента, основным параметром которого является зернистость. Именно этот момент влияет на шероховатость готового изделия.

При работе на ленточно шлифовальном станке нужно следить, чтобы лента была склеена правильно, и не имела надрывов, чтобы избежать сбоев.

Внутришлифовальные станки

Станки данного типа предназначены для улучшения внутренних поверхностей детали. В отличие от предыдущих видов оборудования, в том числе и ленточно шлифовального, заготовка остается статичной. Рабочий процесс производится за счет шпинделя, на котором установлен инструмент, передающего шлифовальному кругу не только вращательное, но и возвратно-поступательное движение.

Круглошлифовальный станок RSM 750

Устройство этого типа оборудования может немного отличаться, в зависимости от конструкции и сложности операции:

• одношпиндельные (предназначены для шлифовки изделий правильной конической или цилиндрической формы);
• с дополнительным шпинделем (имеющие возможность одновременного внутреннего и торцевого шлифования);
• двухсторонние (предназначены для одновременной двухсторонней обработки сквозных отверстий).

Внутришлифовальные станки обеспечивают высокий класс точности изготовления, и на них можно выполнять работы не только по шлифовке деталей, но и по окончательной доводке внутренних поверхностей.

При работе на этом виде оборудования значительную проблему вызывает своевременное удаление металлической стружки из рабочей зоны шлифовального круга. Решением является специальное магнитное устройство, без которого добиться нужной шероховатости детали просто невозможно.

Бесцентровошлифовальные станки

Этот вид оборудования применяется в условиях массового или крупносерийного производства металлических деталей, имеющих форму тел вращения. Конструктивной особенностью таких агрегатов является то, что заготовка не имеет жесткого закрепления в центрах. Регулировкой положения ведущего круга контролируется степень прижима обрабатываемой заготовки к рабочему инструменту. В его качестве используется в основном шлифовальная лента, что позволяет наладчику быстро перенастроить станок.

Бесцентровошлифовальный станок Jainnher

Бесцентровошлифовальное оборудование имеет ряд преимуществ:

• из-за высокой скорости обработки на станках такого типа можно шлифовать тонкостенные детали из мягких металлов;
• особая конструкция шпинделя снижает вероятность появления биений;
• возможность выполнять улучшение по всей внешней поверхности детали, используя осевые опоры, удерживающие ее (часто применяют самодельный инструмент, выполненный оператором под конкретную деталь своими руками).

Такие станки часто используют при создании автоматических линий. Если ленточно шлифовальный станок может использоваться в ручном производстве, то бесцентровошлифовальный – только в массовом. При необходимости эти агрегаты оснащаются любыми видами приборов контроля размеров деталей, возможно даже установить самодельный.

Хонинговальное оборудование

Окончательным этапом практически любого технологического процесса обработки металлической заготовки является хонингование. Для этого лучше всего подойдет специальный хонинговальный станок.

Конструкция агрегата, принцип его работы сходны с внутришлифовальным оборудованием, отличия лишь в том, что заготовка не закрепляется на специальном устройстве. Также увеличена длина шпинделя. На него установлена болванка, в которой присутствуют разъемы для закрепления брусков из различных абразивных материалов и разной формы.

В процессе операции в зону хонингования происходит подача жидкости, которая удаляет частицы абразива и охлаждает рабочую зону. Часто используют самодельный брусок, выполненный своими руками.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.