для чего предназначен шлифовальный станок
Шлифовальный станок: разновидности, характеристики и принцип работы
Шлифовальный станок выпускается для обработки материалов различной твёрдости. Благодаря ему можно выполнить доводку до необходимого состояния какой-то детали, имеющую плоскую, цилиндрическую или конусную поверхность.
Обычно итогом шлифования является обработанная поверхность, которая имеет высокую степень чистоты и шероховатости. Финишная обработка материалов при помощи шлифовальных станков производится с применением специальных абразивных инструментов. К таким инструментам можно отнести войлочные или абразивные круги, наждачную ленту или абразивную пасту.
Принцип работы
Принципом работы шлифовального агрегата является вращательное движение режущего инструмента, а также возвратно-поступательный ход доски. Диск вращается на большой скорости и за один подход он может снять тонкий слой металла, а если постоянно и аккуратно двигаться вперёд и назад, то тогда будет обеспечиваться довольно медленная обработка всей поверхности детали.
Глубина шлифования, от которой зависит качество поверхности, будет обеспечиваться на различных станках по-разному. Обычно её можно регулировать с помощью автоматического перемещения рабочего стола вверх или вниз. На современных моделях местоположение по вертикальной оси изменяется при помощи специальной рабочей головки, которая имеет режущий инструмент.
Виды обработки
Современное оборудование позволяет выполнять очень большой и широкий спектр возможностей. Шлифовальные станки можно применять для достижения абсолютно разных целей.
Обычно с помощью станков производят следующие виды обработки наружных поверхностей:
Технические характеристики
Нужно понимать, что для разных целей по обработке деталей, можно приобрести и разные шлифовальные станки. Но, так или иначе, при выборе следует обращать внимание на некоторые общие технические характеристики.
Ещё очень важной характеристикой является точность обработки, а также максимальная и минимальная поперечная подача и, разумеется, размер рабочего стола. На эти характеристики нужно обращать особое внимание при покупке этого вида аппарата.
Виды шлифовальных станков по металлу
Современные станки разделяются на несколько разновидностей, а зависит это от их предназначения.
Шлифовальные станки можно приобрести при помощи специализированных сайтов, на которых реализуется только качественная продукция известных компаний.
Основным отличием плоскошлифовального и круглошлифовального станка является тип обрабатываемой детали. На круглошлифовальном агрегате можно обрабатывать детали типа вала, то есть трубы. А на плоскошлифовальном оборудовании обработка ведётся только плоских поверхностей, можно обрабатывать пластины.
Шлифовальный станок по дереву
Шлифовальный агрегат для обработки дерева является специальной конструкцией, которая создана для уменьшения шероховатости поверхности дерева, чтобы получить более приятную на ощупь поверхность. В зависимости от обрабатываемой поверхности, можно найти разные типы станка.
Виды шлифовки
Шлифовальный аппарат по дереву имеет разные характеристики, которые зависят от предназначения оборудования. Все станки изготавливаются специально для решения определённой задачи, что зависят от вида шлифовки.
Есть несколько видов абразивной обработки:
Для каждого вида шлифования необходимо применять определённую модель станка. Некоторые можно сделать собственными руками, другие же являются более сложной конструкцией, а потому производством занимаются только специальные фирмы.
Виды станков по дереву
Устройство
Степень выравнивания поверхности будет зависеть от применяемого абразивного материала, а также конструктивных особенностей самого станка. Обычно вручную очень трудно и долго производить шлифовку больших деталей, поэтому применяется механизация процесса, которая повышает производительность, а также увеличивает точность обработки деталей.
Типичный наждачный станок для дерева состоит из следующих элементов:
Для станины обычно применяют сталь или чугун, поскольку эти материалы выдерживают высокие нагрузки и принимают на себя большую часть вибрации. Если изготавливать приспособление своими руками, то лучше использовать чугун, поскольку он стоит дешевле.
Характеристики
Техника безопасности
Очень часто люди получают травмы различной степени по причине несоблюдения элементарных правил техники безопасности. Для того чтобы избежать таких неприятных последствий работы, нужно изучить меры предосторожности и правила работы со шлифовальным станком.
Шлифовальный станок — что представляет собой оборудование и для чего используется
Шлифовальный станок является специализированным оборудованием для абразивной обработки поверхности деревянных или металлических материалов. Он используется для доводки заготовок с плоской, цилиндрической или конусной формой. Детали становятся гладкими, получают более точную форму. На станках используются шлифовальные материалы. Это могут быть абразивные и войлочные круги, либо наждачная бумага.
Принцип работы шлифовального станка
Станки такого типа могут иметь разное устройство, но все они работают по одному принципу. За счёт вращения на высокой скорости абразивного материала. Когда заготовка прижимается к абразиву, она стачивается. Снимается небольшой слой материала. Для обработки большого объема, требуется много времени.
Глубина шлифовки зависит не только от абразива, но также от материала, из которого сделана заготовка. Он может иметь более мягкую или наоборот жесткую структуру. Чтобы получить наиболее гладкую поверхность, используется абразив с мелким зерном. Крупнозернистый материал нужен для снятия большего слоя с поверхности заготовки.
Основные цели использования шлифовальных станков такие:
Оборудование может использоваться в совершенно разных сферах и для разных нужд.
Виды станков
Шлифовальное оборудование используется в разных областях производственных и ремонтных работ. В связи с этим существует большое разнообразие станков такого типа, рассчитанных на разные виды работ. Можно выбрать станок, на котором будет удобно выполнять конкретные задачи.
Точильно-шлифовальный
Обычно такие станки называют точилом. Они могут быть напольными и настольными. Станок состоит из асинхронного двигателя на подставке. На вал мотора с 2-х сторон насаживаются абразивные круги. Один используется для заточки, а второй для шлифовки. Чтобы искры не поднимались вверх и не разлетались, применяется защитный чехол. Он защищает глаза работника.
Эти станки являются самыми доступными среди остальных. Их можно встретить практически у любого хозяина, который любит мастерить что-либо своими руками.
Калибровочный
Такое оборудование относится к высокому ценовому классу. Оно используется для подгонки древесины под нужные параметры. Конструкция установки рассчитана под работу со столярными щитами. Собранный из брусков или досок щит пропускается через станок. Это позволяет выровнять выступы на поверхности и убрать вмятины любого рода. Конструктивно станок похож на рейсмус, но обеспечивает гладкую обработку. Шлифовка проводится при помощи наждачной ленты. Грубые ножи не используются.
В основе конструкции один или несколько валов. Они прокручивают широкоформатную наждачную бумагу. Оборудование применяется для чистовой отделки щитов, применяемых в сборки мебели. Калибровочный станок используется только для этих целей. Расходники для его работы имеют высокую себестоимость. Такие установки различаются по ширине захвата щитов. Чем шире захват, тем дороже расходные материалы для работы.
Ленточный шлифовальный станок
Эти станки используются для устранения на их поверхности заусениц, неровностей и дефектов разного типа. Ленточные станки могут использоваться с любыми материалами. Подобное оборудование имеет высокую производительность. Особенно если сравнивать с точильными станками. Большая площадь абразивного материала позволяет вести работу быстро. Когда материал снимается с заготовки, пространство между зернами абразива заполняется меньше. Из-за этого детали стираются быстрее.
Ленточный станок используется исключительно для шлифовки. Его нельзя применять для полировки. Он может работать только с крупно — и среднезернистой наждачной бумагой. Может применяться для вывода спусков на ножах и восстановления повреждений на режущей кромке. На таком станке выполнять такую работу намного проще, нежели на установках, использующих абразивные круги.
Круглошлифовальный
По конструкции напоминает токарный. Применяется для обработки поверхностей конусных или цилиндрических заготовок. Это специализированное оборудование, применяемое на производствах. Оно редко встречается в мастерских, и почти никогда у любителей. На такой установке можно закрепить деталь в форме вала. Он вращается, а его регулируемая часть с абразивным материалом, шлифует заготовку.
Установки такого типа позволяют работать исключительно с цилиндрическими или фасонными деталями. Они не имеют большого распространения. Оборудование легко заменяется токарным станком. Специализированные круглошлифовальные станки — это наиболее производительные и удобные установки. Они незаменимы на крупном производстве, когда важна максимальная скорость обработки.
Плоскошлифовальный
Используется для обработки заготовок, имеющих плоскую поверхность. Отличие оборудования заключается в том, как происходит фиксация деталей. Они крепятся не в патроне, а на электромагните. Деталь притягивается к рабочей поверхности. Прижимается к абразиву. Это снижает риск перекоса, что часто происходит, если она удерживается вручную.
Внутришлифовальный
Станок этого типа применяется для создания гладких внутренних поверхностей металлических заготовок. Деталь фиксируется неподвижно. Обработка ведется шпинделем, который может регулироваться. Он вращается, создавая возвратно-поступательное движение. Станок может оснащаться 1, 2 или 3 шпинделями. Это специализированные станки, применяемые на крупных производствах. При работе таким оборудованием возникают проблемы с удалением стружки. В том случае если установка предназначена для обработки стальных поверхностей, она оснащается магнитом, который собирает стружку, предотвращая забивание абразивной поверхности шпинделя.
Как правильно выбирать станки?
Есть несколько правил выбора. Ориентируясь на них, получится подобрать хорошее оборудование для работы или хобби:
Чем выше мощность двигателя, тем лучше. Однако избыточная мощность может сопровождаться высокими расходами на электричество. Если работать на оборудовании часто, расход электричества значительно увеличится. Максимально возможная толщина обработки важна для станков, где выставляется зазор. В первую очередь это калибровочное оборудование. Для точильно-шлифовальных и ленточных станков это неважно, как и настройка угла обработки деталей.
Важный критерий выбора — внешние габариты. Станок может весить до нескольких тонн. Профессиональные станки, предназначенные для использования на производстве, нельзя будет разместить в маленькой мастерской или гараже. Для домашнего пользования есть много оборудования, имеющего компактные размеры. В них используются дешевые расходники. Такие установки имеют достаточный функционал, чтобы выполнить бытовые задачи.
Заключение
Шлифовальные станки используются для обработки дерева и металла. Они отличаются по спецификации и могут использоваться с разными заготовками и для разных целей. Профессиональное оборудование имеет высокую стоимость и большой расход электроэнергии. Поэтому для домашнего использования лучше выбирать компактные модели.
Шлифовальные станки
Круглошлифовальный станок
Станки кгруглошлифовальной подгруппы (рис. 1) предназначены для производства шлифовальных операций на наружных и внутренних поверхностях тел вращения.
Рисунок 1. Круглошлифовальный станок.
Конструктивно круглошлифовальный станок состоит из станины (1), стола (2) двух бабок (3,5), в которых закрепляется цилиндрическая или коническая деталь и приводной бабки (4), в которой закреплен рабочий орган. Рабочим органом на этом станке является шлифовальный круг. Здесь имеются различия в способе подачи вращательного движения, которые часто комбинируются в зависимости от требуемого эффекта:
В общем случае заготовка закрепляется в центрах. Запускается приводной электродвигатель шлифовального круга. Выбирается скорость вращения круга и скорость подачи. Круг подается на заготовку. Осуществляется продольная подача с определенной скоростью. В процессе работы шлифовальный круг снимает металл с поверхности заготовки, тем самым сглаживая неровности и уменьшая шероховатость.
Также различаются способы подачи шлифовального круга при обработке детали (рис. 2).
Рисунок 2. Способы шлифования.
Основные способы шлифования поверхностей тел вращения следующие:
Станки для круглого шлифования подразделяются на следующие категории:
Самым распространенным является стандартный круглошлифовальный станок.
Внутришлифовальный станок
Внутришлифовальные станки (рис. 3) предназначены для обработки внутренних цилиндрических, конически и сферических поверхностей.
Рисунок 3. Внутришлифовальный станок.
Процедура внутреннего шлифования предназначена для финальной обработки внутренних поверхностей деталей. Одним из положительных эффектов, помимо убирания неровностей и понижения шероховатости, является исправление отклонения внутренней поверхности детали от оси вращения. Такое отклонение появляется, как правило, из-за погрешностей при производстве предыдущих металлорежущих операций.
Плоскошлифовальный станок
Плоскошлифовальные станки (рис. 4) предназначены для обработки плоских поверхностей деталей с использованием абразивного инструмента, как правило, шлифовального круга.
Рисунок 4. Плоскошлифовальный станок.
Конструктивно плоскошлифовальный станок состоит из станины, на которой установлен стол. В нем закрепляется обрабатываемая деталь. На станине устанавливается суппорт. В зависимости от степени подвижности элементов, плоскошлифовальные станки подразделяются на три подгруппы:
В суппорте имеется шлифовальная головка, в которой закрепляется абразивный круг. Приводится круг в движение электродвигателем. Для изменения частоты вращения имеется коробка скоростей.
Шлифование осуществляется возвратно-поступательными движениями заготовки относительно абразивного круга или с постоянной подачей в одном направлении до завершения прохода.
Бесцентрошлифовальный станок
Этот тип является разновидностью круглошлифовального станка. Бесцентрошлифовальный станок (рис. 5) используется для обработки деталей, закрепить которые в центрах не представляется возможным. Это связано либо с отсутствием возможности захвата детали патроном, либо с габаритами.
Рисунок 5. Бесцентрошлифовальный станок.
Различают три основные шлифовальные операции на этом станке.
Хонинговальный станок
Хонинговальные станки (рис. 6) применяются для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей, которые имеют цилиндрическую или коническую форму. Для проведения операции шлифования на этом станке применяется специальная хонинговальная головка.
Рисунок 6. Хонинговальный станок.
Шпиндель хонинговального станка в процессе работы совершает одновременно возвратно-поступательные и вращательные движения. При этом на поверхность обрабатываемой детали наносится своеобразный микрорельеф.
Операция хонингования наиболее широко применяется в автомобилестроении. Внутренняя поверхность цилиндров ДВС шлифуется именно таким способом. После хонингования на поверхности цилиндров образовываются микробороздки, которые удерживают масло, что увеличивает ресурс двигателя.
Шлифовальные станки — классификация, назначение, ЧПУ
Шлифовальный станок – это устройство, используемое для обработки заготовок из различных материалов абразивным инструментом и способное обеспечить шероховатость поверхности от 0,02 до 1,25 микрон. Шлифовальные станки, которые могут иметь различное конструктивное исполнение, позволяют эффективно решать задачи, связанные с обработкой поверхностей деталей, изготовленных из разных материалов.
Одна из многочисленных разновидностей шлифовальных станков
Применение шлифовальных станков
С помощью станка для шлифования можно осуществлять ряд технологических операций:
Шлифовальный станок практически незаменим при работе с деталями, изготовленными из керамических и магнитных материалов и отличающимися сложностью обработки и высокой хрупкостью. Кроме того, шлифовальные станки способны выполнять технологические операции шлифовки и обдирки на высокоскоростных режимах, что делает такое оборудование эффективным и производительным. На этих станках можно в процессе обработки удалять с поверхности заготовки большое количество металла за короткий промежуток времени.
На видео ниже работа круглошлифовального станка с ЧПУ:
Все шлифовальные станки работают по одному принципу: обработка металла осуществляется за счет одновременного вращения абразивного круга и перемещения или вращения обрабатываемой детали. Рабочей поверхностью является периферия или торец абразивного круга, а заготовка движется по отношению к ней по прямолинейной или дуговой траектории. Любой шлифовальный станок содержит в своей конструкции несколько кинематических цепей, которые обеспечивают:
Критерии выбора переносных станков
Перед тем как приступить к выбору конкретной модели шлифовального станка, необходимо решить, для чего он будет использоваться. В точильно-шлифовальных станках в качестве инструмента используют шлифовальные диски из твердых материалов, поэтому на таком оборудовании можно срезать значительные слои металла и делать глубокие выборки. Ленточные и дисковые станки предназначены только для шлифовки, и на них можно получить высокое качество обработанной поверхности или сделать тонкую доводку.
Далее следует определиться, как будет эксплуатироваться будущий станок для шлифовки. В этом случае важны следующие характеристики:
Кроме того, важными критериями при выборе шлифовального станка являются репутация торговой марки (в части именно этого оборудования) и наличие гарантийной мастерской в вашем городе.
О технических особенностях некоторых устройств с ЧПУ
Изготовление подобных станков для работ по шлифовке бывает связано с определенными сложностями, которые характеризуются такими техническими факторами:
В таких случаях требуется, чтобы на подобном шлифовальном станке ЧПУ, имелись специальные механизмы для автоматического компенсирования изнашиваемости этого инструмента. Подобные механизмы призваны компенсировать (возместить):
Важно. Для таких кругло-шлифовальных типов устройств, к примеру, эти механизмы могут обеспечить постоянную возможность измерения размера заготовки по диаметру во время ее обработки. Причем погрешность в измерении не превысит больше 2·10-5 мм. Продольное же перемещение такого стола контролируется, имея погрешность всего 0.1 мм.
Обычно для шлифовочного типа устройств употребляют специальные системы CNC (от англ. ЧПУ), управление которыми реализовывается по ординатам от 3 до 4. А если в станках задействовано несколько шлифовочных кругов, то такое управление будет производиться по 5-6-8 разным ординатам. Причем взаимодействие оператора со встроенной системой ЧПУ часто производится в режиме диалога при помощи дисплея. К тому же для повышения надежности такие системы обустраиваются специальными диагностическими модулями.
Делаем простейший шлифовальный станок своими руками
Учитывая тот факт, что серийное шлифовальное оборудование стоит недешево, есть смысл задуматься над тем, чтобы изготовить такой станок своими руками. Даже простейший самодельный станок, сделать который совсем несложно, позволит вам с высокой эффективностью и качеством выполнять шлифовку заготовок различной конфигурации.
Несущим элементом самодельного станка для выполнения шлифовальных работ является станина, на которой закрепляются два барабана и электрический двигатель. Для изготовления станины можно использовать толстый стальной лист, из которого вырезается площадка требуемого размера.
С двигателем все намного проще: его можно снять со старой стиральной машины, которая уже отслужила свой срок. Барабаны можно сделать наборными, для этого удобно использовать плиту ДСП, из которой вырезаются диски требуемого диаметра.
Простой самодельный станок из подручных средств
В качестве примера разберем последовательность действий по изготовлению самодельного шлифовального станка, станина которого имеет размеры 50х18 см. В первую очередь, из стального листа вырезают саму станину, а также рабочий стол, на котором будет закреплен электродвигатель. Размеры такого стола будут составлять примерно 18х16 см.
Важно, чтобы торцы станины и рабочего стола, которые будут соединяться, были обрезаны максимально ровно. Толстый лист металла, из которого вы будете изготавливать станину и рабочий стол, сложно разрезать вручную, поэтому лучше выполнить такую процедуру на фрезерном станке. В станине и рабочем столе необходимо просверлить по три отверстия и надежно соединить их при помощи болтов. Только после этого устанавливается двигатель и надежно соединяется с поверхностью рабочего стола таким образом, чтобы основание двигателя плотно прилегало к поверхности площадки.
Еще один самодельный станок, собранный «на коленке»
Выбирая электродвигатель для своего самодельного шлифовального оборудования, важно обращать внимание на мощность: она должна быть не ниже 2,5 кВт, а частота вращения – около 1500 об/мин. Если использовать привод с более скромными характеристиками, то станок будет обладать невысокой эффективностью. Можно избежать необходимости использования редуктора, если грамотно подобрать диаметры ведущего и натяжного барабана.
Выбирать диаметры барабанов следует в зависимости от того, с какой скоростью будет перемещаться абразивная лента. Так, если скорость движения ленты должна быть приблизительно 20 м/сек, то необходимо изготовить барабаны диаметром 20 см. Для установки натяжного барабана используется неподвижная ось, а ведущий фиксируется непосредственно на валу электродвигателя. Чтобы сделать вращение натяжного барабана более легким, используется подшипниковый узел. Площадку, на которой устанавливается натяжной барабан, лучше всего сделать с некоторым скосом, это обеспечит плавный контакт абразивной ленты с обрабатываемой заготовкой.
Вариант самоделки немного сложнее
Не составит особой сложности изготовить и барабаны для самодельного шлифовального станка. Для этого необходимо нарезать из ДСП квадратные заготовки размером 20 на 20 см, в центре каждой из которых просверливается отверстие. Затем эти заготовки собираются в пакет толщиной 24 см, который протачивается для формирования цилиндрического барабана диаметром 20 см.
Чтобы абразивная лента не проскальзывала на барабанах, на их поверхность можно натянуть широкие резиновые кольца, которые обычно нарезают из камеры велосипеда или мопеда. Ширина абразивной ленты, которую можно изготовить самостоятельно, должна составлять порядка 20 см.
О системах ЧПУ
С целью корректного управления механизмами для правки в станках употребляются такие программные системы, которые:
При управлении подобными системами ЧПУ возможно координировать функционирование многокоординатных бесцентрово-кругло-шлифовочных устройств. Для этого встроенной системой употребляются специальные модули, рассчитывающие:
Важно. Существование многокоординатных систем ЧПУ придает больше универсальности этим производственным устройствам, позволяет эффективно воздействовать на любые процессы шлифовки.
Ленты для ленточно-шлифовальных станков
В любых шлифовальных станках ЧПУ, наибольший производимый эффект достигается при обработке поверхностей одной установкой специальных многоступенчатых деталей, например:
В таких случаях производительность значительно повышается при снижении дополнительного времени, которое предназначено для:
На этих кругло-шлифовальных числовых станках запрограммированная обработка различных многоступенчатых валов достигает конца при сокращении времени почти в 1,5-2 раза, если сравнивать их со станком обычного управления.
О торце-кругло-шлифовочных устройствах с ЧПУ
Обычно, в устройствах, управляемых программами, предусматривают большое число координат. К примеру, в шлифовальном приспособлении этого типа может быть до 10 управляемых ординат, из них три основных и минимум шесть вспомогательных для лучшего позиционирования:
Для обработки разного вида геометрических форм изделий шлифовальными станками ЧПУ, установлены специальные программы:
При серийном производстве такие шлифовальные станки с ЧПУ используются с применением программных систем, что дает возможность для гибкой настройки цикла правки, шлифовки, существенно влияет на скорость переналадки станков и обрабатывания самых разных деталей. К тому же такие многокоординатные системы придают больше универсальности станкам, стабильной эффективности управления всеми процессами.