Бесцентровые шлифовальные станки: точный инструмент для цилиндрической отделки

Что такое бесцентровые шлифовальные станки?

Тип шлифовальных станков специально для финишных операций. Используются для отделки цилиндрических деталей: штанги, стержни, поршни, валы. Главное отличие — заготовки не зажимаются в приспособления. Их подают между двумя кругами, расположенными поперечно друг другу. Это позволяет крупносерийное производство: заготовки непрерывно проходят между кругами. Процесс называется бесцентровым шлифованием.

Принцип работы бесцентрового шлифования

Заготовка лежит на опоре (work rest), подается между двумя кругами, вращающимися в одну сторону с разной скоростью. Один — шлифовальный круг. На фиксированной оси, вращается так, что сила на заготовку направлена вниз на опору. Обычно работает с большей тангенциальной скоростью, чем заготовка в точке контакта. Второй — регулирующий (adjusting/regulating) круг. Подвижный. Давит на заготовку поперечно, имеет грубую или резино-связанную абразивную поверхность, удерживающую заготовку.

Шлифовальный и регулирующий круги

Во время шлифования сила шлифовального круга прижимает заготовку к регулирующему и к опоре. Регулирующий круг задает скорость вращения заготовки. Круги вращаются с разной скоростью, осуществляя шлифование. Скорости определяют интенсивность снятия. Заготовка вращается с регулирующим кругом с одинаковой линейной скоростью в точке контакта (желательно без проскальзывания). Шлифовальный круг вращается быстрее, скользит по поверхности заготовки, снимая стружку.

Типы бесцентрового шлифования

Три типа, отличающихся способом подачи заготовки: сквозное (through-feed), вподаточное (in-feed), торцевое (end-feed).

Сквозное шлифование (Through-feed)

Самый типичный. Заготовка входит с одного конца и выходит с другого через круги. Только для простых поверхностей.

Вподаточное шлифование (In-feed)

Для заготовок со сложной поверхностью. Не могут пройти сквозь — подаются радиально между кругами. Шлифовальный круг можно провить (dress) для сложных контуров/профилей.

Торцевое шлифование (End-feed)

Как вподаточное, позволяет обрабатывать сложные детали. Нужно, когда профили не поддаются вподаточному. Ключевое отличие — обрабатывается только часть заготовки. Дает возможность работать с еще более сложными поверхностями.

Конструкция бесцентровых шлифовальных станков

Специально спроектированные станки. Всегда включают: шлифовальный круг, регулирующий круг, опору. Современные — с ЧПУ для автоматизации и точности. Круги взаимозаменяемы для разных зiaren и форм. Станки для сквозного шлифования позволяют регулировать угол регулирующего круга под разные размеры деталей.

Плюсы и минусы бесцентрового шлифования

Критично для крупносерийных автодеталей: клапаны, тяги, коленвалы, поршни, втулки, ролики. Также гидравлика, пневматика, медицина, авиация — везде где нужны круглость и экстремальная точность цилиндрических поверхностей.

Преимущества: нет необходимости устанавливать деталь между центрами или в патрон — быстрая загрузка, высокая производительность. Заготовка надежно удерживается между кругами и опорой — можно шлифовать длинные тонкие детали. Регулировка диаметральная, а не радиальная (как в цилиндрических) — ошибки впадочного подачи уменьшаются вдвое, выше точность.

Другие особенности бесцентровых шлифовальных станков

Классификация по наклону станины. Популярны горизонтальные — легкий доступ к правке круга. Угловатые и вертикальные — для тяжелых заготовок за счет большей шлифовальной силы и меньшего истирания опорой.

Хотя концепция бесцентрового шлифования менее интуитивна и кажется, что отсутствие центра снижает управляемость, при правильной настройке достигает высокой чистоты поверхности, круглости и точности. Ключ к успеху — установка шлифовального и регулирующего кругов на одной оси (centerline).