Круглошлифовальные станки по металлу. Назначение и устройство круглошлифовальных станков Особенности круглошлифовальных станков

Сейчас на многих важных предприятиях требуется изготовление точных деталей с довольно гладкой поверхностью. Выполнить такую работу можно, используя разную абразивную технику, в том числе и круглошлифовальное оборудование. Круглошлифовальные станки можно отнести к классу металлообрабатывающих инструментов. С их помощью делают точную шлифовку металлических заготовок по внешней части. Конструктивно инструменты такого типа очень отличаются от аналогичного оборудования.

Предназначение станков

Главное предназначение такого оборудования - это обработка внешних частей детали , которая имеет разные формы. К примеру, цилиндрическая, прямая, или коническая форма. Благодаря тому, что в этом оборудовании используются шлифовальные и алмазные кружки, обеспечивается довольно высокая точность размера и геометрии, а также легкая шероховатость обработанных частей. Чаще всего круглошлифовальные станки применяют после того, когда деталь прошла первую (термическую или механическую) обработку. Специалисты разделяют круглошлифовальные станки на пару видов, есть обычные варианты и есть универсальные.

Простой круглошлифовальный агрегат производит обработку деталей, у которых маленькая конусность, не более шести градусов.
Универсальные агрегаты могут обрабатывать детали с огромным углом конуса, это возможно из-за особенности конструкции этих станков. Дело в том, что на них можно выполнять поворот передней и шлифовальной бабок. Новейшие модели круглошлифовальных агрегатов имеют такие характеристики, которые помогают им работать с заготовками, которые имеют огромный диаметр и размер. Они бывают полностью автоматические и полуавтоматические.

Характеристики

Круглошлифовальный станок 3м151

Этот агрегат работает в нашей стране уже очень долго. Он помогает на высшем уровне обрабатывать цилиндрические, прерывистые цилиндрические части, а также поверхность разных конусов.

Благодаря своей уникальности, агрегат 3м151 помогает работать с самыми сложными заготовками. Способ шлифовки, который применяется в таком станке, называют продольным или врезным. Приборы, которые устанавливают на этом станке, дают возможность полностью контролировать как размер заготовки, так и процесс самой обработки.

Дополнительно нужно учитывать следующие тонкости, которыми обладает круглошлифовальный агрегат:

Наличие поворотного столика. Благодаря этому столу можно делать смещение изделия относительно абразивного диска в горизонтальной и вертикальной части;
Прибор механизма подач. Это может быть автоматический комплекс или его специальный аналог. В последнем случае агрегаты такого типа используют для черновой шлифовки.
Возможность фиксации изделий в центрах, патроне. Этот фактор относится лишь к оборудованию центрового типа.

Агрегат помогает специалисту быстро работать с изделиями длиной в 700 мм, и диаметром 200 мм. Частота, с которой начнет вращаться шлифовальный круг агрегата, будет равняться 1590 мин-1. Получается, что скорость перемещения столика (которую можно регулировать бесступенчато) составит 0,05−500 мин-1. В последнее время выпускается огромное количество моделей таких станков. Поэтому помимо выбора по стандартным параметрам нужно смотреть на технические и эксплуатационные качества.

Такие круглошлифовальные агрегаты приносят огромную пользу и сейчас очень сложно без них обойтись, они требуются практически везде .

Зачастую после чистовой обработки детали на металлорежущем станке (например на токарном станке) качество полученной поверхности не отвечает требованиям к нему предъявляемым. Для того чтобы добиться необходимых показателей шероховатости поверхности применяют такой вид обработки металла со снятием слоя материала, как шлифование. Для шлифования деталей выполненных в форме тел вращения применяют круглошлифовальные станки.

Круглошлифовальные станки разделяются на четыре группы:

Простые
Универсальные
Врезные
Специальные

Универсальные станки имеют конструкцию, включающую в себя поворотный стол, в другом же исполнении, кроме того, имеют поворотную переднюю и поворотную шлифовальную бабки.

У круглошлифовальных станков простого типа все перечисленные узлы имеют неповоротную конструкцию.

Станки, предназначенные для врезного шлифования, не имеют продольной подачи заготовки. Шлифовальному кругу, достаточно широкому чтобы перекрыть обрабатываемую поверхность, вместе с вращательным движением сообщается непрерывная поперечная подача на заготовку и за счёт чего он и производит шлифование по всей её длине.

Специальные круглошлифовальные станки являются технологическим оборудованием определенного профиля предназначенным, например, для шлифования поверхностей турбинных лопаток, профилей зубьев, кулачковых валов и т. п.

Станок имеет следующие основные узлы: станину, поворотный стол, шлифовальную бабку, переднюю бабку. Внутри станины размещен гидропривод поворотного стола; в передней же бабке находится электропривод шпинделя, передающего вращательное движение на заготовку, а внутри шлифовальной бабки - привод шлифовального круга.

Основными органами управления станком являются следующие: рукоятка регулирования скорости движения стола, маховик ручного перемещения стола, маховик ручной подачи шлифовальной бабки, рукоятка отвода пиноли, рукоятка реверса стола, рукоятка выключения автоматического хода стола, упоры, рукоятки дросселя управления подачей шлифовальной бабки, рукоятка быстрого подвода и отвода шлифовальной бабки и кнопочная станция.

Для улучшения качества обработки и упрощения работы на станке круглошлифовальные станки оснащают устройствами цифровой индикации.

Полная номенклатура шлифовальных станков находится в соответствующем разделе

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.

Низкая зернистость обрабатывающего инструмента обеспечивает легкую шероховатость контактной зоны и высокую точность работ. При использовании станков в промышленных целях заготовки проходят первичную температурную и механическую обработку, поэтому величина припуска минимальна.

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:

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 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.

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

Устройство круглошлифовальных станков зависит от рабочих материалов и качественных требований к готовым изделиям. Выделяют следующие классы точности аппаратов:

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.

Помимо вышеперечисленных узлов и деталей, важную роль играют следующие элементы:

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.
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.

Механизм правки рабочего инструмента. Регулирует форму контактного инструмента и поддерживает его функциональные возможности.
Узел подачи. Отвечает за перемещение шлифовального круга.
Задняя бабка. Является одним из элементов конструкции станков, для которых рабочим расположением заготовки является установка в центрах.
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

Известно несколько способов наружной обработки, которые зависят от технических параметров металлообрабатывающего оборудования.

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:

Глубинная. Величина припуска за один проход может достигать 0,4 мм металла. Воздействие на поверхность осуществляется конической частью инструмента.
Врезная. Данная технология подразумевает использование широких шлифовальных кругов для выполнения обдирочных или чистовых работ. В процессе обработки положение заготовки относительно круга не меняется.
Уступами. Метод объединяет глубинное и врезное шлифование. Это позволяет обрабатывать изделия сложной формы.

Важные параметры оборудования и технические характеристики

Основные параметры указываются в паспорте завода-изготовителя. К ним относятся:

Мощность электрического привода. От величины этого параметра зависит производительность аппарата. Единица измерения – кВт.
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.
Размеры рабочего стола. Ограничивают габариты обрабатываемых заготовок.
Максимальный диаметр шлифовального круга. Его размеры определяет межгосударственный стандарт.
Номинальное число оборотов. От данного показателя зависит скорость вращения инструмента.
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

На стадии подбора оборудования необходимо обратить внимание на стандартную комплектацию и возможности его модификации.

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.

В качестве дополнительного оборудования станка поставщик предлагает следующие элементы:

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.

Круглошлифовальные станки по металлу с ЧПУ от швейцарской компании STUDER на складе компании GALIKA AG в Москве - в наличии и под заказ. STUDER - это аппаратное и программное обеспечение, системная интеграция и сервис высшего швейцарского качества. Фирма имеет 100-летний опыт разработки и производства шлифовального оборудования.

Станки с ручным управлением STUDER S20 и STUDER S30 разработаны для шлифования деталей в единичном и мелкосерийном производстве. Они подходят для применения в любой отрасли, в которой изготавливаются точные мелкие детали. Управление очень простое, и переналадка возможна в течение короткого времени.

Универсальные круглошлифовальные станки

Универсальные круглошлифовальные станки с ЧПУ разработаны для шлифования деталей мелкого, среднего, крупного размера в штучном и серийном производстве.

Особенности и характеристики	Перемещение по оси X, Z	Шлифовальный круг	Цена в рублях: по запросу	Наличие оборудования
STUDER favoritCNC	285 x 800 мм	500 х 63 (80) мм		Под заказ
STUDER S31	280 x 850/1150 мм	500 х 63 (80) мм		Под заказ
STUDER S33	285 x 800/1150 мм	500 х 63 (80) мм		Под заказ
STUDER S41	350 x 1150/1750 мм	500 х 50 (80) мм		Под заказ

Производственные круглошлифовальные станки

Модель STUDER S11 предназначена для тех клиентов, которые нацелены на серийный выпуск небольших валов и втулок, наружная обработка с высокой скоростью и высокой точностью.
STUDER S22 - это производственная платформа. Основное его назначение - массовое производство деталей заказчика среднего размера. Комбинированный обрабатывающий STUDER S242 идеально совмещает в себе технологии круглого шлифования и точения.

Круглошлифовальные станки SCHAUDT

SCHAUDT - немецкий производитель высококлассных шлифовальных станков. Компания устанавливает глобальные стандарты в технологии, точности и качестве центрового шлифования круглых и некруглых деталей. Модель SCHAUDT FlexGrind M создана для шлифовки длинных и тяжелых деталей.

Особенности и характеристики	Длина шлифования	Цена в рублях: по запросу	Наличие оборудования

Чтобы изготавливать из металла изделия разных размеров, мастера металлургии проводят разные технологические процессы, осуществляющиеся с помощью ручных инструментов, промышленного оборудования. Среди мастеров востребован круглошлифовальный станок. Его используют для снятия металлического слоя.

Круглошлифовальный станок

Понять принцип работы проще, когда известны ключевые узлы станка. К ним относятся:

Неподвижная станина. Основание, которое удерживает на себе остальные элементы оборудования. На ней устанавливаются устойчивые ножки. Компактные модели могут комплектоваться колёсиками для перемещения по мастерской.
Бабка, на которой закрепляется шпиндель с шлифовальным кругом.
Суппорты, ножи.
Коробка скоростей.
Устройство для изменения положения оснастки.
Тиски для удержания заготовки.
Панель управления.
Направляющие, по которым перемещается стол.
Рабочая поверхность для размещения деталей.

Современное оборудование комплектуется числовым программным управлением. Оно позволяет точнее проводить технологических процесс. Абразивный материал равномерным слоем снимает материал с заготовки, не оставляя выемок, бугров. Важно правильно настраивать программу, чтобы получить лучший результат.

Характеристики

Оценить возможности станка можно по заявленным характеристикам от производителя. Необходимо разобраться с основными параметрами, которые отмечаются в техническом паспорте:

Мощность станка по металлу обозначается в кВт. От этого показателя зависит производительность машины.
От габаритов оборудования, количества рабочих шпинделей, мощности двигателей зависит питание аппарата. Он может питаться от общей сети 220 вольт (модели для мастерских) или от 380 вольт (промышленные модели).
Габариты рабочего стола. От них зависит допустимый размер обрабатываемых заготовок.
Диаметр оснастки (шлифовального круга). Его размеры обозначаются по ГОСТам.
Количество оборотов шпинделя в минуту.

Дополнительно к основным характеристикам можно отнести габариты самого станка.

Классификация

Зависимо от габаритов, производительности, типа установки выделяют две группы круглошлифовальных станков с ЧПУ:

Настольные модели. Компактное оборудование, которое используется в частных мастерских. Отличаются низкой производительностью, небольшими габаритами, малым количеством дополнительных функций. Питаются от сети 220 вольт. Большинство настольных аппаратов идут с ручным управлением без ЧПУ.
Промышленные модели. Крупногабаритные машины, которые оборудуются мощным двигателем, большим рабочим столом, направляющими, шаговыми двигателями. Существуют станки с двумя и более рабочими частями. Промышленное оборудования имеет высокий показатель производительности и поэтому подходит для серийного производства. Большинство моделей питается от 380 вольт.

Зависимо от функциональности, выделяют две группы круглошлифовальных станков:

Простые машины. Предназначены для проведения одного технологического процесса. Такие аппараты можно собрать своими руками, посмотрев готовые чертежи, подготовив расходные материалы, инструменты.
Универсальные модели. Многофункциональные машины с разными вариантами настройки. Благодаря этому появляется возможность обрабатывать заготовки сложной формы, разного размера.

Круглошлифовальный станок с ЧПУ

Предназначение станков

С помощью шлифовального станка можно обрабатывать дерево, камень, пластик, металла. Он предназначен для выполнения разных технологических операций:

Обработки цилиндрических, прямоугольных, треугольных, квадратных заготовок. Снятия разного слоя металла.
Создания шершавой поверхности. Для этого подбирается особый вид абразива.
Заточки режущих инструментов, оснастки. Чтобы не испортить режущую кромку, используется водное охлаждение.

Для обработки цилиндрических деталей нужно подбирать зернистость абразивного материала. От этого зависит слой снимаемого металла, дерева, пластика, камня. Чем меньше частицы, тем более точная шлифовка происходит.

Принципы выбора

Чтобы выбрать надёжный станок, нужно учитывать ряд особенностей:

Скорость движения рабочего стола по направляющим. Зависит от мощности шаговых двигателей, который устанавливаются с системами ЧПУ.
Скорость вращения шлифовального круга.
Мощность двигателя. От этого зависит производительность оборудования, возможность длительное время работать на нём без перерыва.
Габариты конструкции. Выбираются зависимо от наличия свободного места в помещении.
Размеры рабочего стола.
Точность обработки. Зависит от размера абразивных зерен.
Тип управления. Если станок будет использоваться редко, необязательно покупать дорогое оборудование с компьютерным управлением.

Разные модели круглошлифовальных станков оборудуются различными дополнительными функциями. От их количества зависит стоимость.

Изготовление станка своими руками

Чтобы затачивать инструменты, обрабатывать малогабаритные заготовки, можно изготовить станок своими руками. Для этого нужно подготовить расходные материалы, инструменты:

Металлические уголки для создания основания.
Двигатель от стиральной машины.
Шлифовальный круг.
Провода, переключатели, кнопки для изготовления панели управления.
Сварочный аппарат, дрель со сверлами по металлу, болгарка.

Процесс создания самодельного аппарата:

Изначально нужно изучить готовые схемы круглошлифовального станка.
Собрать основание с рабочим столом, приводом, бабкой под настольную машину. Она изготавливается из металлических уголков. Отдельные детали соединяются сварочным аппаратом. Швы нужно зачистить, покрыть антикоррозийным составом.
Закрепить двигатель на станине. На нём установить шлифовальный круг.
Провести провода, сделать панель управления. Желательно использовать двигатель с возможностью изменения скорости вращения шпинделя. Благодаря этому появится отдельный регулятор.

Шлифовальный круг устанавливается вертикально. Нижнюю его часть желательно сделать так, чтобы она находилась на одну часть в ёмкости с водой. Дополнительно можно изготовить массивный рабочий стол, на котором будут устанавливаться тиски для зажима деталей.

Изготовление своими руками

Эксплуатация оборудования

Круглошлифовальные станки по металлу нужно уметь эксплуатировать, чтобы добиться максимального эффекта от их работы, не травмировать себя. Правила:

Прежде чем начинать работу, проверить надёжность крепления шлифовального круга, оценить его состояние. Нельзя использовать абразив с трещинами, сколами, неровностями.
Проверить подключение к сети. Выставить настройки машины заранее.
Надеть защитные очки, чтобы стружка не попала в глаза.
Давать заготовки остыть, если оборудование не имеет водного охлаждения.
Менять абразив зависимо от требуемого качества обработки.
Смазывать моторным маслом подвижные элементы оборудование, чтобы оно служило дольше.
Очищать рабочие поверхности от скапливающихся отходов после обработки.
Надёжно фиксировать детали зажимами, чтобы они не смещались во время работы.

Не пытаться шлифовать твердые поверхности мелким абразивом на малой мощности.

Круглошлифовальные станки применяются на различных предприятиях. Ими обрабатываются дерево, пластик, камень металл. Зависимо от выбранного вида абразивного материала, проводят разные виды шлифования (грубое, финишное). Можно сделать аппарат самостоятельно. Он подойдёт для шлифовки небольших деталей, заточки инструментов.