Бесцентрово-шлифовальные станки

На производстве часто требуются бесцентрово-шлифовальные станки. Следует знать их принципы работы, технические характеристики и нюансы применения.

На заводах и даже в крупных мастерских по металлообработке нередко встречается бесцентрово-шлифовальный станок. Его параметры достаточно хороши для производства продукции крупными сериями. Достигается максимально высокая жесткость технологической системы. Это обстоятельство гарантирует стабильность обработки и высокое качество выпускаемых изделий..

Важным преимуществом бесцентрового шлифования является еще и минимальная затрата времени на вспомогательные операции. Она составляет не более 2—3% от общего времени работы. При использовании других станков этот показатель существенно выше. Потому можно уверенно сказать, что шлифующее оборудование без центра намного меньше простаивает в рабочем цикле и отличается повышенной гибкостью настройки. Настроить его желаемым образом не составляет существенного труда. Основные узлы такого аппарата:

• станина;
• металлообрабатывающая бабка;
• фиксированная опора с рабочим ножом;
• еще одна бабка;
• панель, содержащая систему управления.

Заготовка не фиксируется в зажимающих приспособлениях. Ее располагают на особой позиции, обеспечивающей одновременное использование сразу 2 шлифующих кругов. Нож, расположенный снизу, отвечает за механическую поддержку.

Доминирующий круг проворачивается со скоростью 10—50 м в минуту. Темп обращения ведомого круга куда больше, он может достигать 30—35 м/с. Ведущий блок делают обычно на вулканитовой связке. Обрабатываемая заготовка крутится быстрее, чем этот блок. Но разница невелика и обычно составляет от 1 до 3%. Если она превышает этот показатель, часто требуется специальная настройка.

Говоря про способы бесцентровой шлифовки, стоит учесть, что все они сводятся к 2 вариантам. Иногда приходится работать с длинными заготовками неизменного шлифовочного диаметра по всей длине. Тогда нужно подавать деталь в продольной плоскости. Но немаловажную роль играет и врезной (поперечно-подающий) метод. Его используют, если:

• на поверхности имеются канавки;
• изделие содержит выступы;
• заготовка отличается ступенчатой либо фасонной конфигурацией.

Врезная шлифовка отлично работает, если заготовка имеет непрерывное сечение на всем протяжении. Потому ее рекомендуют:

• для труб различного назначения;
• полуфабрикатов болтов и винтов;
• стержней с однородным строением.

Иногда стабилизирующее вращение дополняется продольным сдвигом. Такой прием повышает контроль шлифовальных манипуляций. Рабочие цилиндры стараются располагать не строго параллельно, а с некоторым малым углом. Увеличивая его значение, операторы повышают темп работы. Но при этом важно не увлекаться сверх меры, иначе начинает страдать качество.

Особенно важен этот нюанс при окончательной обработке заготовок. Только строгое ограничение угла позволяет добиваться гладкости и однородности всей поверхности.

Подача через насос смазки позволяет эффективно снимать окалину (ржавчину) и выполнять иные манипуляции. Воздушно-масляные системы специально оптимизируют для работы при максимально быстром вращении. Передача смазочно-охлаждающей жидкости происходит по специальному трубопроводу внутри станка. А также могут использоваться электрические и гидравлические смазочно-охладительные системы. Обычно управление не только охлаждением, смазкой, но и всеми другими функциями ведется с единой командной панели.

Бесцентрово-шлифовальный станок позволяет обрабатывать конструкции с разной внешней поверхностью:

• конической;
• цилиндрической;
• фасонной.

Сквозной метод шлифовки используют, если нужно работать:

• с поршнем или пальцем поршня;
• втулкой;
• ходовым винтом;
• техническим валом.

Подразумевается прогон детали внутри всего станка (отсюда и название). Шлифовка до упора нужна, если есть выступы. Подрезная обработка применяется почти исключительно для фасонных конструкций. При ней регулировочный круг подают в поперечной плоскости. Интенсивность подачи за один оборот составляет от 0,0003 до 0,002 см.

Когда идет работа с коническими заготовками, ось главного круга наклоняют на 0,5—1°. Нож, создающий опору, при этом наклоняют на половинное значение угла конусности детали. В таком варианте все круги испытывают мощную нагрузку, и их подправлять надо будет гораздо чаще. Чтобы форма обрабатываемой поверхности не утрачивалась, используют мягкую пружинную подставку. Шлифовку с жесткой опорой советуют применять для деталей с нетолстыми стенками.

Стоит отметить, что бесцентрово-шлифовальные станки имеют заметные слабости. Так, при обработке полых изделий они не позволяют добиться максимальной концентричности цилиндрических поверхностей. Не удастся обеспечить концентричность и при работе со ступенчатым валиком. Необходимые параметры достижимы, но экономически оправданы соответствующие манипуляции лишь при крупных сериях. Бесцентрово-шлифующий станок в режиме сквозного прогона гарантирует точность до 0,005 мм.

Есть ряд хороших моделей.

Аппарат рассчитан на круглошлифовальную обработку металла. Особенность этого станка — применение горизонтального шпинделя. Конструкторы заявляют, что их разработка пригодна для поверхностей:

• ступенчатых;
• гладких;
• конусообразных;
• фасонных на телах вращения сечением от 0,08 до 2,5 см.

Ее наибольшее значение — 170 мм. Проведение предварительной термообработки несущественно. Возможно работать не только с металлом, но и:

• с пластмассами;
• стеклом;
• текстолитом.

Особенности работы:

• некруглости не более 1 мкм;
• образуемая шероховатость поверхности на уровне V10;
• обеспечение первого и второго разрядов по точности;
• наличие автоматического цикла врезной шлифовки;
• возможность обработки со сквозной подачей и продвижным методом.

Его параметры:

• внешний диаметр круга от 40 до 50 см;
• до 1370 витков за минуту;
• отверстие под круг 30,5 см;
• диаметр наконечника шпинделя 8 см;
• максимальное передвижение бабки на доминирующем круге 30 см;
• масса 6850 кг.

Его рабочий диаметр — 8 см. Есть модификации, рассчитанные на более высокую и даже прецизионную точность. А также в линейке присутствуют версии с программируемыми контроллерами. Наименьшее сечение обрабатываемых заготовок — 4 мм, наибольшее (в отдельных вариациях) – до 125 мм.

Характеристики станка:

• работает с деталями длиной до 16,5 и диаметром до 8 см;
• имеет массу 5670 кг;
• обладает точностью категории В;
• развивает усилие 13 кВт.

Заготовка устанавливается перед шлифовкой максимально тщательно. Наладка содержит 2 стадии: одна помогает обрабатывать детали точнее в поперечнике, а другая — продольно. Середина детали ставится над линией центров. Опорный нож для более эффективного шлифования ставят со скосом. Дополнительные рекомендации:

• настраивать станок с помощью устройства, ставящегося на опорную плоскость ножевого суппорта;
• учитывать при выборе частоты вращения заготовки необходимое качество и безопасность работы;
• использовать СОЖ при скорости вращения детали быстрее 50 м за минуту;
• учитывать колебания при нарезке.