Круглошлифовальные станки по металлу

Конструкция

Плоскошлифовальные станки — это мощное оборудование, которое состоит из следующих узлов:

1. Станина — литое основание, которое гасит колебания в процессе шлифовки. Изготавливается из чугуна.
2. Рабочий стол. На нем устанавливается обрабатываемая деталь. С целью ее закрепления стол обладает магнитными свойствами. При работы данный узел совершает возвратно-поступательные движения. Обеспечивается это гидравлической системой или ручным механизмом.
3. Направляющие. Это элементы конструкции, которые обеспечивают точность обработки изделия. По ним совершается движение рабочего стола. Изготавливаются они из высокопрочной стали с высокой степенью закалки.
4. Шпиндельная бабка с абразивным кругом или лентой.
5. Электрический двигатель.

Эксплуатация и техника безопасности

Плоскошлифовальному станку по металлу нужен надлежащий уход. Каждый раз, перед началом работы проверяется исправность всех защитных механизмов. Установленная в шпинделе деталь должна быть хорошо закреплена. Надежно работать система смазки.

При наладке станка нужно проверить закрепление шпинделя. Не допускается его биение. Регулярно делается осмотр электрооборудования и всей проводки, чтобы не прошло произвольного замыкания.  На производстве и в домашней мастерской, после окончания работы, станок убирается. Удаляется вся мелкая стружка. Чтобы на направляющих не появилась ржавчина, они смазываются маслом.

Во время работы на плоскошлифовальных станках следует придерживаться норм техники безопасности:

1. Используется только сухой абразив. Его намокание не допускается.
2. Обязательно наличие защитного кожуха.
3. Запрещается работа при появлении вибрации.
4. Заготовка подносится к кругу плавно. Не допускается резких движений, иначе произойдет разрыв абразива.

Характеристики

Разбираем тему дальше. Основной инструмент, который имеет круглошлифовальный станок — это, специальный круг.

• Он может быть самой разнообразной формы и создается для обработки различных деталей. Все будет зависеть от вида работы, которые производит сам станок, он может относиться к различным группам этого оборудования.
• К примеру, есть агрегаты центровые и бесцентровые, внутришлифовальные и плоскошлифовальные. Помимо таких групп, еще есть станки, которые используются на предприятиях машиностроения. С их помощью обрабатывают все резьбы, зубчики колес и шестеренок и шлицы.
• Самые новые автоматизированные круглошлифовальные устройства имеют много возможностей. Они обеспечены системами, которые помогают человеку запрограммировать технический процесс и до минимума убирать вмешательство в работу приборов. Во многих станках объем памяти дает возможность загружать в нее огромное количество программ. К примеру, в японском оборудовании есть 7 классических способов шлифовки. Помимо этого, в них есть автоматизированная наладка оборудования под определенную деталь.

1 Круглошлифовальный станок – общая информация

Описываемые установки предназначены для чистовой и обдирочной обработки изделий посредством использования алмазных и шлифовальных кругов. И первые, и вторые гарантируют малую шероховатость обработанной поверхности, а также достойную точность геометрической формы и размеров детали.

В большинстве случаев на такие агрегаты поступают заготовки, которые уже прошли предварительную термическую или механическую обработку. Иными словами, на круглошлифовальных агрегатах выполняют финальную операцию шлифования деталей, побывавших на сверлильном, фрезерном, токарном либо другом станке.
По виду базирования (под этим термином понимают придание заготовке необходимой конфигурации в пространстве по отношению к той или иной системе координат) все круглошлифовальные установки подразделяют на три типа:

• патронные: заготовка в них располагается в патроне;
• центровые: заготовка в центрах;
• бесцентровые: базирование обрабатываемой конструкции по несколькими либо одной поверхности подвергаемой шлифованию.

А вот непосредственно схем базирования существует две:

• на башмаках (опоры неподвижного вида) с торцовой ведущей опорой;
• с опорным ножом на ведущем круге.

В зависимости от того, каким образом относительно круга осуществляются основные передвижения детали, различают врезное, проходное и комбинированное шлифование. Проходная обработка обеспечивает:

• отличное качество поверхности после шлифовки;
• малое тепловыделение;
• равномерный износ шлифовального круга.

Проходное шлифование рекомендовано для существенных по длине цилиндрических поверхностей, так как в процессе обработки показатель их цилиндричности практически не изменяется. При врезном же виде шлифования геометрическая точность поверхности, которая подвергается обработке, напрямую зависит от степени износа круга. Оно чаще всего применяется для обработки фасонных и ступенчатых форм, поверхностей с буртами, коротких шеек, а также тогда, когда требуется одновременная обработка торца и шейки детали.

Самостоятельное изготовление

Если купить оборудование для шлифовки металлических изделий не получается, можно изготовить плоскошлифовальный станок своими руками.

Для этого заранее заготавливаются материалы и некоторые узлы:

• уголки;
• трубы;
• электродвигатель на 1500 об/мин;
• магнитная плита;
• винтовые передачи и подшипниковые опоры;
• 2 штуки концевых опор;
• шлифовальный круг;
• направляющие;
• лист металла толщиной 4 мм.

Порядок изготовления самодельного станка:

1. Из нарезанных уголков формируется сварная станина. Сюда же монтируется лист ДСП. В его задачу входит гашение колебаний.
2. Сверху приваривается лист металла и 2 направляющие.
3. Из уголков изготавливается каретка. На ней монтируются колеса и винтовая передача. Сверху устанавливается магнитная плита и зажимное устройство. Каретка будет перемещаться по направляющим.
4. 2 трубы привариваются к станине, и на них крепится металлический лист.
5. К листу крепится электродвигатель, на валу которого располагается абразивный круг. Он будет совершать вертикальное перемещение.
6. Для этого монтируется шарико-винтовая передача, удерживаемая на 2 опорах. Они крепятся к станине и двум трубам.
7. Станок собран, осталось подключить питание.

Плоскошлифовальный станок — незаменимое оборудование, использующееся для получения деталей точных размеров. В домашних условиях он тоже находит применение. Чтобы агрегат прослужил длительное время, ему нужно обеспечить надлежащий уход

При работе необходимо соблюдать технику безопасности, поскольку при неосторожной работе существует риск получения травмы

Информация о файле

Генис Б.М., Доктор Л.Ш., Терган В.С.

Шлифовщик на круглошлифовальных станках.

М.: Профтехиздат, 1963. — 272 с.: ил.

В учебном пособии описаны устройство круглошлифовальных станков, приспособления, современные методы круглого шлифования, даны рекомендации по выбору наиболее экономичных режимов шлифования, приведены основные сведения о металлах и сплавах, допусках и посадках, измерительных инструментах и машиностроительных чертежах. Также содержатся сведения о технике безопасности при работе на круглошлифовальных станках, организации производства и техническом нормировании.

Учебное пособие предназначено для индивидуальной и бригадной подготовки рабочих на производстве.

Введение

Материалы

Общие сведения о металлах.

Основные свойства металлов.

Чугуны.

Стали.

Термическая и химико-термическая обработка металлов.

Твердые сплавы.

Цветные металлы и сплавы.

Коррозия металлов.

Неметаллические материалы.

Основные виды обработки металлов.

Чтение чертежей

Понятие о чертежах и эскизах.

Виды изображений на чертежах.

Линии чертежа.

Простановка размеров, знаков соосности, параллельности и чистоты обработки на чертежах.

Понятие о сечении. Виды сечений.

Понятие о разрезах.

Изображение резьбы и зубчатых колес.

Сборочные чертежи.

Обозначение деталей и узлов на схемах.

Правила чтения чертежей.

Обмер деталей.

Понятие о допусках и посадках

Взаимозаменяемость деталей.

Понятие о точности обработки.

Номинальные, действительные и предельные размеры.

Допуски.

Зазоры и натяги.

Посадки.

Обозначение допусков и посадок.

Классы точности.

Чистота поверхности.

Контрольно-измерительные инструменты и техника измерения

Назначение контроля в машиностроении.

Точность измерения.

Инструменты для измерения линейных размеров.

Инструменты для проверки и измерения углов.

Контроль резьбы.

Рычажные измерительные инструменты.

Предельные калибры.

Плоскопараллельные концевые меры длины.

Понятия об оптических, пневматических и электрических измерительных приборах.

Автоматизация контроля при шлифовании.

Сведения из технической механики

Движение и его виды.

Понятие о силе.

Трение и его роль в технике.

Понятия о механизмах и машинах.

Понятия о деформациях.

Шлифовальные круги

Виды режущих инструментов и их работа.

Абразивные материалы.

Зернистость абразивных материалов.

Связующие вещества.

Твердость шлифовальных кругов.

Структура шлифовального круга.

Форма кругов и их маркировка.

Испытания шлифовальных кругов.

Шлифовальные шкурки.

Процесс резания при шлифовании

Особенности процесса шлифования.

Режимы шлифования.

Процесс резания шлифовальным кругом.

Силы. действующие в процессе шлифования.

Расчет потребляемой мощности при шлифовании.

Стойкость шлифовального круга.

Нагрев деталей при шлифовании.

Охлаждение и охлаждающие жидкости.

Типовые узлы металлорежущих станков

Классификация металлорежущих станков.

Кинематические схемы станков.

Шпиндели и их опоры.

Виды передач.

Гидроприводы.

Электроприводы.

Электрооборудование металлорежущих станков

Постоянный ток.

Переменный ток.

Асинхронный электродвигатель.

Пускорегулирующая аппаратура.

Защитная аппаратура.

Электробезопасность.

Круглошлифовальные станки

Виды и назначение круглошлифовальных станков.

Устройство круглошлифовальных станков.

Круглошлифовальный станок 312М.

Гидрокинематическая схема станка 312М.

Наладка станка 312М на внутреннее шлифование.

Система смазки и охлаждения станка 312М.

Круглошлифовальный полуавтомат 3152.

Внутришлифовальные станки.

Внутришлифовальный станок 3250.

Бесцентровое шлифование.

Бесцентровошлифовальный станок 3180.

Паспорт станка.

Точность работы шлифовального станка.

Правила ухода за станком.

Работа на шлифовальных станках

Понятие о технологическом процессе.

Выбор абразивного инструмента.

Крепление и балансировка шлифовального круга.

Правка круга.

Приспособления.

Подготовка и настройка станка.

Шлифование наружных цилиндрических поверхностей.

Шлифование торцовых поверхностей.

Шлифование наружных конических поверхностей.

Шлифование цилиндрических и конических отверстий.

Профильное шлифование.

Скоростное шлифование.

Автоматизация шлифовальных работ.

Брак и меры его предупреждения.

Техника безопасности.

Основные сведения по организации и экономике производства

Организация производства.

Организация труда

Техническое нормирование.

Заработная плата.

Понятие о планировании, хозрасчете и рентабельности.

Литература

3 Несколько слов об узлах и механизмах станков для круглого шлифования

Все круглошлифовальные агрегаты делят на четыре группы. В соответствии с этим подразделением станки могут быть:

• Простыми. Шлифовальная и передняя бабка, а также стол такого оборудования выполнены с неповоротной конструкцией.
• Универсальными. Все вышеуказанные узлы выполнены с поворотной конструкцией.
• Врезными. У этих установок заготовки не могу подаваться продольно. Шлифовальный инструмент таких станков имеет большую ширину, что позволяет обрабатывать им деталь по всей ее длине. Особенность врезного оборудования заключается в сочетании поперечной непрерывной подачи с вращением заготовки.
• Специальными. Агрегаты для выполнения операций по обработке каких-либо конкретных изделий (например, кулачковых валов, турбинных лопаток, профилей зубьев и так далее).

К основным блокам рассматриваемых станков относят:

• рабочий стол;
• шлифовальную и переднюю бабку;
• станину.

В шлифовальной бабке монтируется привод к кругу, в передней – к шпинделю, в станине – к столу.

Управление оборудованием выполняется при помощи кнопочной станции, упоров, маховиков для передвижения рабочего стола и бабки (шпиндельной) вручную, а также ряда рукояток для выполнения:

• быстрого отвода и подвода бабки (шпиндельной);
• отвода пиноли;
• изменения скорости перемещения стола;
• отключения хода стола в автоматическом режиме;
• реверса стола.

В конструкции агрегатов для выполнения круглого шлифования также имеются следующие важные элементы:

Методы круглого шлифования

Способы наружного шлифования

Для выполнения наружного шлифования можно воспользоваться несколькими методиками. Выбор зависит от желаемого результата, а также фактических характеристик оборудования.

Наиболее распространенным является способ продольной обработки. Заготовка крепится в центрах. С помощью привода передней бабки ей придается вращение. Одновременно с этим механизм подачи обеспечивает продольное смещение детали относительно абразивного круга.

Кроме этого способа современные круглошлифовальные станки могут выполнять следующие типы обработки:

• глубинная. Применяется для шлифовки коротких деталей. За один проход может удаляться до 0,4 мм материала. Основной процесс обработки выполняется конической частью круга;
• врезная. С ее помощью можно эффективно делать обдирочное или чистовое шлифование. Для этого устанавливают широкие абразивные круги. В процессе обработки деталь не смещается относительно инструмента;
• уступами. Это комбинированный вид, сочетающий глубинное и врезное шлифование. Оптимальный вариант для снятия излишка материала с заготовок сложной формы.

Большинство моделей круглошлифовальных станков могут выполнять все вышеперечисленные типы обработки

Важно лишь правильно подобрать характеристики оборудования, чтобы добиться желаемой точности

В качестве примера можно посмотреть видеоматериал, в котором показана работа круглошлифовального станка с ЧПУ:

Это интересно: Лазерная резка металлов — описание процесса, преимущества

Способы шлифовки

Обработка металла на плоскошлифовальных станках проводится двумя путями:

• торцом круга;
• периферией.

В первом случае отмечается высокая производительность работы плоскошлифовального станка. При таком типе шлифовки дуга контакта детали и аппарата описывается незначительной величиной. В результате этого в зоне шлифования создается достаточно высокая температура, которая так или иначе снижает точность проведения операции (круговая подача способствует значительному уменьшению точности). Помимо этого возникают некоторые сложности с отводом стружки от плоскошлифовального станка.

Обработка заготовки торцом круга

Существуют следующие техники шлифовки с помощью плоскошлифовального станка.

Многопроходная обработка

Элемент фиксируется на поверхности и перемещается со скоростью около 45 метров в минуту. Изделие неоднократно передвигается под кругом, который постепенно поступает вглубь, пока полностью не снимется припуск. Последние ходы протекают без подачи или с небольшой вертикальной подачей.

Однопроходная схема

Такой способ применим для устройств с круглыми столами, когда плоскошлифовальный станок идет вертикально во всю глубину за один проход. За счет этого одним оборотом поверхности снимается весь припуск. Если нужно удалить больший припуск с максимальной точностью шлифовки, лучше брать устройства с тремя головками. Они подходят для работы на больших объектах, где осуществляется массовое производство.

Двусторонний способ

Техника предполагает синхронную шлифовку двух торцов детали. Чтобы полностью снять припуск, требуется не один проход. При таком методе основная подача идет благодаря круговой или прямолинейной подаче детали, а резка осуществляется за счет вращения инструмента.

Вне зависимости от того, какой тип обработки металла периферией выбран, он будет отличаться от описанных ранее техник незначительным образованием тепла и низким усилием резки. По этой причине периферией круга обрабатывают не слишком жесткие изделия. Следует отметить то, что производительность шлифовки торцом всегда больше, чем периферией.

Различают следующие методы шлифовки периферией круга.

Глубинный

С каждым ходом снимается значительный припуск, причем скорость продольной подачи в таком случае минимальна. Из-за того, что на располагающиеся у торца абразивы приходится вся тяжесть удаления, круг довольно быстро стирается.

С врезной непрерывной подачей

Шлифовка проводится в случае, если обрабатываемая поверхность ограничена буртами, а также используется для обработки элементов, у которых высота превосходит ширину. Поперечная подача при таком способе отсутствует, точность работы невысокая. Изнашивание происходит неравномерно, поэтому требуется постоянная правка.

С поперечной прерывистой подачей

При такой методике даже большие поверхности обрабатываются качественно. Высота шлифовального инструмента всегда должна быть выше показателя поперечной подачи. Поперечный реверс и подача круга вглубь происходят, как правило, одномоментно. Такой технике присуща высокая точность, она применяется на плоскошлифовальных станках с круглым столом и горизонтальным шпинделем.

Настольный плоскошлифовальный станок

Ремонт станка, модернизация

Текущий ремонт станков по металлу, как с ЧПУ, так и без оного, необходим регулярный, но схема оборудования такова, что блокираторы, устройства аварийного отскока бабки изнашиваются. После истечения срока службы каждого элемента (в соответствии с рекомендациями, которые дают производители) детали необходимо менять. Это и точность оборудования повысит и безопасность работника. Капитальный ремонт плоскошлифовального станка (без ЧПУ) производится по плану не ранее, чем через 20 лет после ввода его в эксплуатацию.

На каждый отдельный узел станка по металлу даётся срок службы, после которого требуется ремонт, замена или переборка этого механизма. Общие схемы износа оборудования не всегда соответствуют реальному положению вещей, что может основываться на загруженности оборудования, когда работа проводится в несколько смен и на предельно допустимых показателях по весу заготовок. Ремонт таких станков может заключаться в укреплении станины, замене электрооборудования. Чаще всего современный ремонт не ограничивается заменой старого, морально устаревшего оборудования на новое, в дополнение к основным узлам добавляется управление ЧПУ. Небольшое дополнение, а принцип работы кардинально меняется. Механизм с ручной закладкой программы превращается в новейшее оборудование с повышенным КПД при изготовлении деталей на поток.

Ремонт электроцепи станка старому плоскошлифовальному станку даёт равномерные обороты, в отличие от старых, выработавших свой срок, двигателей.

Технические характеристики

Станки этого типа могут различаться по мощности, производительности и функционалу. Схемы плоскошлифовальных станков представлены на этой странице. Технические характеристики у этого вида оборудования могут быть разными. Далее посмотрим, какие параметры могут иметь такие станки на примере очень популярной модели 3Г71. Этот агрегат предназначен только для периферийного шлифования заготовок. В его конструкцию входят станина, колонка с бабкой, рабочий стол и гидравлическая система.

Из представленной ниже таблицы можно узнать, какие имеет этот станок плоскошлифовальный технические характеристики.

Параметр	Значение
Минимальный размер обрабатываемой детали высота/ширина/длина	320/200/630 мм
Максимальная масса заготовки	100 кг
Максимальное расстояние от оси шпинделя до стола	80 мм
Размеры стола	630х200 мм
Перемещение стола продольное/поперечное	70-710/235 мм
Диапазон скоростей продольного перемещения	5-20 м/мин
Скорость автоматической поперечной подачи	0.7 м/мин
Размеры шлифовального круга	250х25х75 мм
Частота вращения круга	3740 об/мин
Габариты станка	1870х1550х1980 мм
Масса станка	1900 кг

Несмотря на то что разработан плоскошлифовальный станок 3Г71 были еще в СССР, он до сих пор используется на производствах и считается вполне производительным и надежным. На его основе сконструированы более совершенные и дорогие станки 3Г71М.

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.