Цилиндрические шлифовальные станки: подробный обзор преимуществ и недостатков

Конструкция цилиндрического шлифовального станка

Цилиндрические шлифовальные станки используются для одного из самых распространенных шлифовальных процессов — обработки вращательно-симметричных деталей. Различаются по типу закрепления и направления подачи: станки для впаривания, осцилляционные, бессентерные впаривания и бессентерные с продольной подачей. При внешнем цилиндрическом шлифовании самое распространенное закрепление — между центрами. Детали приводятся приводом заготовки и ориентируются спереди.

Станок использует абразивный инструмент для высокого качества поверхности и низкой шероховатости, формирования и финишной обработки. В основном — финишная операция с малым снятием металла. Состоит из стола с неподвижной станиной, несущей заготовку, и электрического шлифовального круга, вращающегося с заданной скоростью.

Голова шлифовального круга может перемещаться над неподвижной заготовкой, или заготовка движется при неподвижной голове. Положение головы управляется вручную (ручной volante) или ЧПУ. Выделяется много тепла, нужны холодильники для предотвращения перегрева. В высокоточных системах (плоскошлифовальные, гидравлические цилиндрические) тепло минимально, СОЖ не требуются.

Что делает цилиндрический шлифовальный станок?

Выполняет шлифование, при котором заготовка вращается вокруг неподвижной оси, а шлифовальный круг подается на наружную поверхность в контролируемом отношении к оси вращения. Заготовка обычно цилиндрическая, но может быть конической или криволинейной.

Четыре основных элемента: головка и задняя головка, шлифовальный круг, голова круга, станина. Некоторые станки с ЧПУ или несколькими кругами.

Заготовка удерживается между головкой и задней головкой, как на токарном станке. Вращается между центрами. Шлифовальный круг (настоящая шлифовка) вращается в противоположную сторону с другой скоростью, установлен на голове круга, которая подает круг по разным траекториям (впаривание, продольное движение). Стол также движется поперечно.

Цилиндрическое шлифование — типичная финишная операция для достижения допусков. Для эффективности оператор должен знать станок, выбор и применение кругов, приспособлений и СОЖ. Это фундаментальное знание снижает брак, повышает эффективность и производительность, снижает затраты.

Внутреннее vs внешнее цилиндрическое шлифование

Внутреннее цилиндрическое шлифование — одно из самых распространенных и сложных операций. Различают впаривание и осцилляцию. Сложности: большие дуги контакта между кругом и заготовкой в зоне контакта, сложно регулируемое вибрационное поведение компонентов в активной зоне.

При внутреннем осцилляционном шлифовании сначала радиальная подача, затем осцилляционное движение, так как обрабатываемая поверхность уже шлифовального круга. Важно: диаметр внутреннего круга 0,7–0,8 диаметра отверстия — для оптимального удаления стружки и подачи СОЖ.

Для внешнего шлифования длинных, тяжелых или тонких деталей нужны устойчивые упоры для обеспечения форм и геометрии. В серийном производстве все чаще используют сверла, резера, фазовые сверла, Peel grinding — резание с высокой подачей, разделенной на несколько проходов с меньшей подачей (осцилляция).

Преимущества ЧПУ-цилиндрических шлифовальных станков

Работа без перерывов

ЧПУ-шлифовальные станки могут работать 24/7, 365 дней в год без перерывов, как любые ЧПУ-станки. Остановка только на ремонт. Проект выполняется без прерываний, исключены неудобства поломок.

Массовое производство

ЧПУ-шлифовальные станки справляются с любым объемом за счет непрерывной работы. Позволяют удовлетворять спрос клиентов всегда.

Высокая точность

Можно запрограммировать для получения тонких поверхностей и качественных срезов с точностью. Система выдает отличные финиш по заданным параметрам. Исключены брак и детали, не соответствующие требованиям.

Программа управления качеством

ЧПУ-станки работают по программам. Для повышения эффективности достаточно обновить программу. В одной установке новая программа позволяет выполнять несколько операций. Экономит время и затраты.

Повторяемость

ЧПУ-шлифование позволяет обрабатывать партии идентичных деталей. При больших заказах ЧПУ обеспечивает серийное производство. Все детали ЧПУ точно совпадают.

Применение цилиндрических шлифовальных станков

В высокоточной металлообработке: автопром, военная промышленность, электротехника, сантехника. Изготовление и финиш стержней, обмоток, труб, муфт. Типы: внешние шлифовальные, внутренние диаметровые, бессентерные. У каждого — свои промышленные применения.