Шлифовальные станки: определение, типы и применение

Что такое шлифовальный станок?

Шлифовальный станок (часто называемый просто шлифмашиной) — это электроинструмент или станок для шлифования, вид механической обработки, где режущим инструментом служит абразивное колесо. Каждое зерно абразива на поверхности колеса срезает микрослой с заготовки путем сдвиговой деформации.

Шлифование применяется для финишной обработки деталей, требующих высокого качества поверхности (низкая шероховатость) и высокой точности формы и размеров. Точность размеров при шлифовании достигает 0,000025 мм, поэтому это преимущественно финишная операция, снимающая 0,25–0,50 мм металла.

Однако существуют и черновые режимы, когда шлифование быстро удаляет большие объемы металла. Таким образом, шлифование — vielfältная область.

Обзор

Шлифовальный станок состоит из станины с приспособлением для установки и направления заготовки, и приводного абразивного колеса, вращающегося на требуемой скорости. Скорость определяется диаметром колеса и рейтингом производителя. Шлифовальная головка может перемещаться по неподвижной заготовке, или заготовка движется при неподвижной головке.

Точная настройка позиции головки или стола возможна с помощью веерной ручки с нонью или систем числового программного управления (ЧПУ).

Шлифовальные станки удаляют материал абразивным износом, что генерирует значительное тепло. Для охлаждения заготовки и предотвращения перегреха за пределами допуска станки оснащены системой подачи СОЖ (смазываемо-охлаждающей жидкости).

СОЖ также защищает оператора от ожогов. В высокоточных станках (цилиндрические и плоскошлифовальные) финальные проходы настроены на снятие ~200 нм (менее 1/10000 дюйма) за проход — тепла так мало, что даже без СОЖ нагрев пренебрежим.

Типы шлифовальных станков

Основные типы:

• Ленточный шлифовальный станок (Belt grinder) — обработка металлов и других материалов с помощью абразивных лент. Аналог ленточной шлифмашины (часто для дерева, иногда металла). Универсален: финиш, снятие заусенцев, грубое шлифование.
• Настольный шлифовальный станок (Bench grinder) — обычно два круга разной зернистости для черновой и чистовой операций, крепится к верстаку или подставке. Для заточки режущих инструментов, ремонта инструмента. Ручное управление.
• Цилиндрические шлифовальные станки (Cylindrical Grinders): обработка внешней поверхности вращающихся деталей. Принимают заготовки любой формы, если они могут вращаться вокруг центральной оси. И заготовка, и круг вращаются одновременно. Включают станки для внешнего, внутреннего шлифования и бескцентровые.
• Плоскошлифовальные станки (Surface Grinders): абразивное колесо, зажим (магнитный или вакуумный) и вращающийся/перемещающийся стол. Зажим удерживает деталь, колесо и стол движутся для получения гладкой поверхности.
• Бескцентровые шлифовальные станки (Centerless Grinders): вид цилиндрических, где заготовка удерживается двумя вращающимися колесами без шпинделя. Скорость вращения колес определяет интенсивность снятия материала.
• Инструментальные шлифовальные станки (Tool & Cutter Grinders): ЧПУ-станки до 5 осей с множеством кругов. Заточка и изготовление фрез, сверл, ступенчатых инструментов. Широко применяются в дерево- и металлообработке.
• Координатно-шлифовальные станки (Jig grinder) — для финишной обработки приспособлений, штампов, матриц. Основная задача — шлифование отверстий под втулки и штырьки. Также для сложных поверхностей после фрезеровки.
• Зубошлифовальные станки (Gear grinder) — финальная операция при изготовлении высокоточных зубчатых колес. Удаляют остаточный слой (несколько тысячных дюйма) после фрезерования или гнездования.
• Центровошлифовальные станки (Centre grinder) — для высокоточных валов. Шлифуют центровки с высокой точностью для обеспечения повторяемости установки на зажимах.
• Прямой шлифовальный станок (Die grinder) — высокоскоростной ручной ротационный инструмент с мелким абразивным стержнем. Обычно пневмопривод (сжатый воздух), бывают электрические (прямой или гибкий вал).
• Угловая шлифмашина (Angle grinder) — ручной электроинструмент, широко применяется в сборке и строительстве.