Шлифовальные станки по металлу виды

Шлифовальные станки — станки, предназначенные для шлифования (шлифовки) материалов.

Содержание

Виды шлифовальных станков [ править | править код ]

• круглошлифовальный (круглоторцешлифовальный),
• внутришлифовальный (внутриторцешлифовальный),
• плоскошлифовальный — для обработки плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей; [1] ,
• бесцентрошлифовальный — для обработки в крупносерийном производстве наружных поверхностей; [2] ,
• хонинговальный (процесс тонкого шлифования характеризуется снятием малых припусков (0,04…0,08 мм на диаметр).

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических и конических поверхностей и подразделяются на универсальные и простые (не универсальные).

В универсальных круглошлифовальных станках, кроме поворота рабочего стола возможен поворот как детали (заготовки), так и шлифовального круга за счёт поворота передней и шлифовальной бабок вокруг их вертикальных осей, что позволяет шлифовать на этих станках конусы с большим углом при вершине, а также торцовые плоскости. Кроме того, универсальные круглошлифовальные станки обычно снабжаются дополнительной бабкой для шлифования отверстий.

В СССР выпускались различные модели на станкостроительных заводах в Москве, Ленинграде, Харькове, Минске, Кишинёве, Орше, Витебске, Лубнах, Воронеже, Дзержинском, Ростове, Туле, Липецке, Станиславске, Мукачево, Душанбе и Ленинакане.

Шлифовальный станок – это специализированное оборудование, предназначенное для абразивной обработки поверхности материалов. Он применяется для доводки заготовок с плоской, цилиндрической или конусной формой. С его помощью убирается избыточная шероховатость деталей или доводится более точная форма, которую не удалось задать на предыдущих этапах производства. Станки оснащаются шлифовальными материалами, в качестве которых могут выступать абразивные и войлочные круги, а также наждачная бумага.

Как работает шлифовальный станок

Вне зависимости от устройства станка его работа осуществляется в результате вращения на высокой скорости расходного абразивного материала. При прижатии к нему поверхности заготовки осуществляется стирание последней. Оборудование снимает тонкий слой материала, поэтому в случае необходимости обработки больших объемов требуется затрачивать довольно много времени. Такие установки могут работать практически с любыми материалами. Обычно их применяют для шлифовки металла, дерева, пластмассы и полировки стекла. Гранение драгоценных металлов также осуществляется с помощью данного оборудования.

Глубина шлифовки зависит от жесткости материала заготовки, а также применяемого абразива. Чем он крупнее, тем толще слой снимается за один проход. При этом крупнозернистый абразив делает грубую обработку с царапинами. Чем меньше зернистость абразива, тем более гладкой будет обрабатываемая деталь. Чтобы в дальнейшем придать ей глянцевый блеск используются войлочные круги, с нанесенными на их поверхность специализированными пастами.

Если рассматривать наиболее распространенные направления применения данного оборудования, то можно отметить, что оно используется для следующих целей:

• Обдирка черновых заготовок.
• Снижения шероховатости поверхностей.
• Доводки формы деталей под нужный размер.
• Финишной полировки изделий.
• Заточки режущих и колющих инструментов.

Разновидности шлифовальных станков

Шлифовальный станок является распространенным оборудованием, которое широко используется в различных производственных и ремонтных областях. Без них не обходится даже заточка инструмента, такого как ножи, стамески, сверла, топоры и пр. Было разработано много разновидностей станков, адаптированных под определенные цели применения. В связи с этим можно подобрать идеальную установку, с которой будет действительно удобно выполнять ту или иную задачу.

Точильно-шлифовальные станки

Подобное оборудование часто называют точилом. Такой наждак бывает напольным и настольным. Его конструкция состоит из обычного асинхронного электродвигателя, установленного на подставке. С двух сторон на вал мотора насаживаются абразивные круги. Один применяется для заточки, а второй для шлифовки. Важной частью данного оборудования является защитный кожух, который предотвращает подъем искр вверх. Благодаря этому предотвращается травмирование глаз работника. Такие установки являются самыми доступными, поэтому встречаются в мастерских и гаражах практически любого, кто любит мастерить своими руками.

Калибровочные

Подобное оборудование относится к более высокому ценовому сегменту. Оно предназначено для подгонки древесины под требуемые параметры. В частности, конструкция установки рассчитана для работы со столярными щитами. Склеенный из брусков или досок щит пропускается через такой станок, что позволяет выровнять выступающие поверхности, а также убрать вмятины от струбцин, если они образовались. По конструкции такой станок похож на рейсмус, но он обеспечивает более гладкую обработку, поскольку шлифовка проводится благодаря наждачной ленте, а не грубым ножам.

В сердце такой конструкции имеются один или несколько шлифовальных валов, которыми поддерживается прокручивание широкоформатной наждачной бумаги. Данное оборудование применяется для чистовой отделки щитов, которые в дальнейшем будут применяться для создания мебели. Использование калибровочного станка для других целей нецелесообразно, в связи с высокой себестоимостью его расходных материалов. Такие установки отличаются между собой по ширине захвата щитов. Стоит отметить, что чем выше данный показатель, тем дороже расходные материалы для приведения доведения к рабочей готовности.

Ленточные

Шлифовальный станок ленточного типа обычно используется для финишной отделки. Также с его помощью осуществляется довольно качественная заточка инструментов. Такое оборудование обычно используется для обработки древесины, в частности мебельном производстве. Для обеспечения работы таких установок используется абразивная лента разной ширины. Она натягивается между несколькими валами с мягкой поверхностью, один из которых с помощью шестеренчатого механизма или напрямую подключается к электродвигателю.

Подобные установки применяются для окончательной обработки заготовок, устранения на их поверхности заусениц, мелких неровностей и других дефектов. Ленточные станки совместимы с любыми материалами. Стоит отметить, что подобное оборудование отличается высокой производительностью в сравнении с точильными станками. Это обусловлено большой площадью абразивного материала. В результате при снятии материала заготовки меньше осуществляется заполнение пространства между камушками абразивного материала, поэтому слои детали стираются быстрей.

Ленточный шлифовальный станок может использоваться только для шлифовки и непригоден для полировки, поскольку он может оснащаться только наждачной бумагой крупной и средней зернистости. Такое оборудование часто используется для вывода спусков на ножах и реставрации поврежденной режущей кромки. На ленточных станках эта делать намного проще, чем используя установки на абразивных кругах.

Круглошлифовальный

По своей конструкции напоминает токарный станок. Они применяются для обработки поверхностей конусных или цилиндрических деталей. Это узкоспециализированное оборудование, которое используется на производстве. Его редко можно встретить в мастерских, а тем более в домашних условиях. Это действительно крупное оборудование, позволяющее закрепить деталь в форме вала, который в дальнейшем вращается, в то время как регулируемая часть устройства с абразивным материалом осуществляет шлифовку.

Такие установки позволяют работать только с цилиндрическими или фасонными заготовками, поэтому не нашли своего распространение в подавляющем большинстве областей промышленности. Это оборудование можно с легкостью заменить токарным станком. При этом нужно отметить, что все же узкоспециализированные круглошлифовальные станки являются более производительными и удобными, поэтому незаменимы для крупного производства, где важна высокая скорость обработки.

Плоскошлифовальный

Применяется для обработки заготовок, которые имеют плоскую поверхность. Особенность такого оборудования заключается в технологии фиксации обрабатываемых деталей. Они закрепляются не с помощью патрона, а благодаря электромагниту. Он притягивает деталь к рабочей поверхности установки, равномерно прижимая ее к абразиву, что минимизирует возможность перекоса, случающегося если удержание проводится вручную.

Внутришлифовальные

Шлифовальный станок внутреннего типа применяется для придания гладкости внутренним поверхностям заготовок, сделанным из металла. При этом сама деталь фиксируется неподвижно, обработка осуществляется регулируемым шпинделем, который вращается, создавая возвратно-поступательное движение. Такое оборудование может оснащаться одним, двумя или тремя шпинделями. Это узкоспециализированные станки, используемые на больших производствах. При работе таким оборудованием возникают проблемы с удалением стружки. В том случае если установка предназначена для обработки стальных поверхностей, она оснащается магнитом, который собирает стружку, предотвращая забивание абразивной поверхности шпинделя.

Критерии выбора станков

Определившись с тем, какого типа должен быть шлифовальный станок, следует перейти к подбору подходящей модели. Важными критериями выбора, на которые необходимо обращать внимание в первую очередь, являются:

• Мощность двигателя.
• Максимально возможная толщина обработки деталей.
• Диапазон точной настройки угла обработки заготовок.
• Внешние габариты.
• Максимально допустимый размер заготовок.

Что касается мощности привода, то чем она выше, тем лучше. При этом нужно учитывать, что избыточная мощность сопровождается неоправданными энергетическими затратами. При частой работе такого оборудования будут образовываться большие счета за потребленное электричество. Что касается максимально возможной толщины обработки заготовок, а также их допустимого размера, то это в первую очередь актуально для тех станков, в которых выставляется зазор. Это калибровочное оборудование и другие подобные системы. В том же случае, если речь идет о точильно-шлифовальном и большинстве ленточных станков, то это неважно, так же как и настройка угла обработки заготовок.

Важным критерием выбора являются внешние габариты. Шлифовальный станок может весить порядка нескольких тонн, поэтому профессиональные станки, которые предназначены для использования на производстве не подойдут для маленькой мастерской или установки в гараже. Для домашнего пользования производители выпускают массу точильно-шлифовального и ленточного оборудования компактных размеров, в которых используются недорогие расходные материалы. Подобные установки имеют достаточный функционал для выполнения бытовых задач.

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!