Какими бывают шлифовальные станки по металлу и как их выбрать?

Обработка изделий из стали может состоять из нескольких стадий, отличающихся технологическими операциями и используемым оснащением. Чтобы придать заготовке либо изделию окончательную форму, применяют шлифовальные станки по металлу. Независимо от конструкционных различий они имеют, по сути, одни и те же функциональные возможности и характеристики.

Шлифовальный станок представляет собой модификацию металлообрабатывающего оборудования, где для работы с заготовками применяется крутящийся инструмент абразивного типа. Разность между размерами, что называется заданным припуском, в процессе шлифовки убирается посредством большого количества абразивных зерен с заостренными гранями, каждое из которых является микрорезцом, удаляющим узкий слой стали и превращающим его в тонкодисперсную стружку. По своему строению шлифовальные агрегаты близки токарному или фрезерному оснащению. Единственное – в роли рабочего инструментария в них практикуют абразивные шлифовальные круги, у которых скорость резания находятся в диапазоне от 20 до 60 м/с.

Ключевые области использования шлифовальных машин – обработка, как внутренняя, так и внешняя, имеющих форму цилиндра изделий, шлифовка ровных поверхностей под разными углами. Наряду с оборудованием общего назначения, производятся универсальные, мобильные (переносные) шлифовальные установки, а также специализированные, применяемые для притирки, хонингования, полировки, суперфиниширования и обработки профильных поверхностей.

Эти станки предназначаются для работы с плоскими поверхностями изделий. По конструкции они аналогичны как вертикальным, так и горизонтальным фрезерным станкам. В основном они обладают округлым либо прямоугольным рабочим столом и стойкой (по ней движется шпиндельный узел). Вместе с тем шпиндель может двигаться как горизонтально, так и вертикально. Станки первого типа имеют более высокую точность, в результате чего они нужны в ремонтных и инструментальных производствах. Вертикальные агрегаты в основном характеризуются более жесткой структурой, поэтому используются для проведения высокопродуктивной обработки.

На плоскошлифовальном оборудовании шлифовка осуществляется двумя способами: периферийной (наружной) частью круга и торцевой (боковой), которые у определенных модификаций могут совмещаться. На подобных агрегатах самым часто используемым способом фиксации изделий на столе является применение магнитных плит, что могут быть с постоянными магнитами либо электромагнитными. Помимо этого, применяют всевозможные тисы, прижимные планки, а также угольники. Интересной разновидностью станка этого типа является ленточно-шлифовальный, где установлена абразивная лента вертикального либо горизонтального расположения. Мягкая корректировка скорости оборотов агрегата дает возможность подбирать идеальный режим работы.

Ленточные шлифстанки массово используются в промышленности, сопряженной со шлифовкой металла. Станок работает как со сталью, прошедшей термическую обработку (закалку), так и с цветными металлами. Посредством ленточных шлифовальных агрегатов поверхность обретает необходимый уровень шероховатости. Процедура осуществляется на изделиях разной формы:

• плоских;

• сферических;

• 4-угольных.

Возможно выполнение шлифстанком следующих действий:

• удаление поверхностных возвышенностей и углублений;
• удаление с металла наплывов;
• удаление заусенцев;
• шлифовка поверхностей, находящихся внутри изделий;
• шлифовка радиусов скруглений;
• обработка поверхности металла под финишное покрытие.

По своей конфигурации рассматриваемая машина напоминает токарный станок и предназначается для работы с удлиненными цилиндрическими деталями. У станка 2 рабочих стола. При шлифовке на основном (горизонтальном) деталь фиксируется в патроне передней (шпиндельной) бабки, в случае необходимости поджимается центром упорной (задней) бабки. Вертикальный стол имеет переднюю бабку с установленным шлифовальным кругом. Управлять ею можно ручным способом либо посредством блока ЧПУ.

Внутришлифовальное оборудование необходимо для внутренних поверхностей, имеющих форму конуса и цилиндра. Направление его шпинделя дает возможность сочетать 2 метода работы: шлифовка торцов и шлифовка отверстий. На внутришлифовальной машине деталь фиксируется посредством планшайбы либо патрона на шпиндель бабки детали, а шлифовка производится коаксиальной по отношению к ней шлифовальной бабкой. Ее шпиндельный узел (ШУ) находится на подвижном столе, что передвигается вдоль и поперек.

Ключевой особенностью данного станка является небольшой размер абразивного круга: он не может быть более 0,9 диаметра обрабатываемого отверстия. Это влечет довольно напряженный режим резки для абразивных зерен, поскольку они весьма часто контактируют с металлом и не успевают остывать. Эта проблема решается применением специализированного инструментария и четким соблюдением требуемых режимов резки.

По конструкции станки делят на три категории.

• Одношпиндельные. Могут функционировать исключительно в одном направлении. Шлифуемые детали должны обладать правильной формой.

• Комбинированные. Оборудованы добавочным шпинделем. Оснащение этого типа может осуществлять параллельно торцевую и внутреннюю типы обработку.

• 2-сторонние. Технологически непростая группа, которая предназначается для одновременной 2-сторонней обработки металлических деталей со сквозными отверстиями.

Завершающая стадия почти любого техпроцесса (ТП) обработки металлической детали — это хонингование. Для этой цели наилучшим образом подойдет специализированный хонинговальный станок.

Структура станка, принцип его действия аналогичны внутришлифовальному оборудованию, различия только в том, что изделие не фиксируется на специализированном приспособлении. Также увеличен по длине шпиндель. На него поставлена болванка, в которой имеются разъемы для фиксации брусков из разнообразных абразивных материалов и различной конфигурации.

В процессе бесцентровой обработки шлифуемая деталь не фиксируется в патроне шпинделя, а размещается на ноже (специальной опорной пластинке, имеющей скос) промеж абразивного и приводного кругов. До шлифовки заготовка размещается на ноже, потом придавливается приводным кругом к абразивному и перемещается вдоль. Поперечная подача (на круг) в подобном виде шлифовки отсутствует, поскольку она в определенной степени объединена с продольной, которая обеспечена уклоном приводного круга под маленьким углом к плоскости абразивного.

В роли шлифовального инструмента используется лента: она дает возможность сэкономить время на установке и настройке станка. Это оборудование активно применяется на всевозможных автоматических линиях вследствие ряда положительных качеств.

1. Отсутствуют требований к виду и толщине стали.
2. Высокая скорость дает возможность обрабатывать даже тонкостенные изделия из нетвердых сплавов.
3. Качество работы. Устройство шпинделя, в сущности, элиминирует возможность биений.
4. Широкая площадь шлифовки. С применением осевых опор открывается возможность полной обработки детали.

Кроме описанного оборудования, существуют и другие разновидности станков (барабанные, автоматы, многошпиндельные и прочие), которые по спецификации имеют отношение к группе «Разные». Помимо станков, предназначенных для шлифования, в промышленности эксплуатируется комбинированное оснащение, которое сочетает шлифование с иными способами механической обработки и обладает узкой специализацией. Примером подобных агрегатов являются токарно-шлифовальные установки, использующиеся лишь для ремонта блоков моторов и трубопроводной арматуры, что предназначается для перекрытия потока среды.

Востребованы в нашей стране тарельчатое, а также ленточно-тарельчатое шлифовальное оборудование торговых брендов «Энкор», Jet, «Зубр». Наряду с ними, свое оборудование предлагают такие именитые торговые марки, как Stalex и Einhell, Proma, Holzmann, «Кратон», «Белмаш». Наибольшее число модификаций представлено шлифовально-полировальными станками бренда Jet.

От правильного выбора шлифовального оснащения по металлу в прямой зависимости находится качество, с которым изделие будет обработано. Независимо от разновидности агрегата на продуктивность работ оказывают влияние четыре характеристики.

• Мощность силового привода. Ключевой показатель. Невозможно надеяться на качественную обработку металла агрегатом, имеющим мощность электрического двигателя 0,5 кВт. Для работ в домашних условиях оптимальным значением будет 1,2-2 кВт.
• Ширина рабочей поверхности. Просторная площадь касания обрабатываемого изделия дает возможность отшлифовать больший объем за одинаковые интервалы времени.

• Число оборотов. Показатель частоты вращения привода способствует высокой скорости шлифовки металла. У отдельных агрегатов этот показатель доходит до 1600 об/мин.
• Размеры и масса. Настольные мини-станки можно инсталлировать, в сущности, в какой угодно незанятый угол, чего нельзя сказать о промышленных станках, которые могут различаться как по габаритам, так и по весу.

Кроме перечисленных выше характеристик, принципиальны еще точность шлифовки и предельные размеры обрабатываемого изделия. Требуется также обращать внимание на требуемое напряжение – отдельным шлифовальным агрегатам необходима 3-фазная сеть.