Круглошлифовальный станок – эффективное врезное и продольное шлифование деталей

1 Круглошлифовальный станок – общая информация

Описываемые установки предназначены для чистовой и обдирочной обработки изделий посредством использования алмазных и шлифовальных кругов. И первые, и вторые гарантируют малую шероховатость обработанной поверхности, а также достойную точность геометрической формы и размеров детали.

В большинстве случаев на такие агрегаты поступают заготовки, которые уже прошли предварительную термическую или механическую обработку. Иными словами, на круглошлифовальных агрегатах выполняют финальную операцию шлифования деталей, побывавших на сверлильном, фрезерном, токарном либо другом станке.
По виду базирования (под этим термином понимают придание заготовке необходимой конфигурации в пространстве по отношению к той или иной системе координат) все круглошлифовальные установки подразделяют на три типа:

• патронные: заготовка в них располагается в патроне;
• центровые: заготовка в центрах;
• бесцентровые: базирование обрабатываемой конструкции по несколькими либо одной поверхности подвергаемой шлифованию.

А вот непосредственно схем базирования существует две:

• на башмаках (опоры неподвижного вида) с торцовой ведущей опорой;
• с опорным ножом на ведущем круге.

В зависимости от того, каким образом относительно круга осуществляются основные передвижения детали, различают врезное, проходное и комбинированное шлифование. Проходная обработка обеспечивает:

• отличное качество поверхности после шлифовки;
• малое тепловыделение;
• равномерный износ шлифовального круга.

Проходное шлифование рекомендовано для существенных по длине цилиндрических поверхностей, так как в процессе обработки показатель их цилиндричности практически не изменяется. При врезном же виде шлифования геометрическая точность поверхности, которая подвергается обработке, напрямую зависит от степени износа круга. Оно чаще всего применяется для обработки фасонных и ступенчатых форм, поверхностей с буртами, коротких шеек, а также тогда, когда требуется одновременная обработка торца и шейки детали.

Комбинированное шлифование характеризуется важной особенностью. Заключается она в том, что цилиндрическая часть заготовки шлифуется по технологии проходного шлифования, а после этого осуществляется обработка торца. Отметим: перемещение детали в продольном направлении при бесцентровом базировании ограничивается упором (торцовым).

2 Схемы компоновки круглошлифовальных агрегатов

Вариант базирования и вид шлифования определяют особенности компоновки станочного оборудования. Наиболее распространены следующие схемы компоновки круглошлифовальных установок:

• патронная с двумя либо одним столом;
• центровая с двумя или одним столом;
• бесцентровая с неподвижными башмаками, с подвижным и неподвижным ножом.

Важнейшее отличие компоновки агрегатов с бесцентровым методом базирования от других вариантов состоит в том, что опорный нож в данном случае монтируется на салазках бабки (ведущей) либо непосредственно на станине. Если имеет место установка на салазки, нож передвигается и совместно с ведущим кругом, и относительно его оси. Бабка при этом по отношению к станине делается неподвижной.

Агрегаты с ножом неподвижного типа часто встраивают в автоматические производственные линии. Такие станки дают гарантию постоянства оси заготовки при любом состоянии шлифовального (алмазного) круга. При его износе нет необходимости выполнять регулировку транспортных механизмов агрегата.

Но станки с неподвижными ножами, к сожалению, имеют достаточно сложную конструкцию, обусловленную наличием устройств, передвигающих бабки, а также снижением показателя жесткости всей конструкции в целом и шлифовальной бабки в частности. Станочное же оборудование с неподвижной бабкой характеризуется более высокой жесткостью и более скромными габаритами. Подобная компоновка оптимальна для обработки деталей с широким диапазоном регулировки.

Современные круглошлифовальные станки имеют объективно высокие технические возможности, которые достигаются за счет использования принципа унификации их отдельных функциональных блоков, а также продуманности конструкций всех без исключения узлов агрегатов. Под унифицированным модульным блоком подразумевается ряд узлов и элементов, выполняющих одинаковым способом одну и ту же функцию по отношению к обрабатываемым деталям разных размеров. Данные блоки дают возможность при сравнительно небольшом числе модулей конструировать множество разных по своим модификациям круглошлифовальных агрегатов.

3 Несколько слов об узлах и механизмах станков для круглого шлифования

Все круглошлифовальные агрегаты делят на четыре группы. В соответствии с этим подразделением станки могут быть:

• Простыми. Шлифовальная и передняя бабка, а также стол такого оборудования выполнены с неповоротной конструкцией.
• Универсальными. Все вышеуказанные узлы выполнены с поворотной конструкцией.
• Врезными. У этих установок заготовки не могу подаваться продольно. Шлифовальный инструмент таких станков имеет большую ширину, что позволяет обрабатывать им деталь по всей ее длине. Особенность врезного оборудования заключается в сочетании поперечной непрерывной подачи с вращением заготовки.
• Специальными. Агрегаты для выполнения операций по обработке каких-либо конкретных изделий (например, кулачковых валов, турбинных лопаток, профилей зубьев и так далее).

К основным блокам рассматриваемых станков относят:

• рабочий стол;
• шлифовальную и переднюю бабку;
• станину.

В шлифовальной бабке монтируется привод к кругу, в передней – к шпинделю, в станине – к столу.

Управление оборудованием выполняется при помощи кнопочной станции, упоров, маховиков для передвижения рабочего стола и бабки (шпиндельной) вручную, а также ряда рукояток для выполнения:

• быстрого отвода и подвода бабки (шпиндельной);
• отвода пиноли;
• изменения скорости перемещения стола;
• отключения хода стола в автоматическом режиме;
• реверса стола.

В конструкции агрегатов для выполнения круглого шлифования также имеются следующие важные элементы:

• Шлифовальная бабка: характеризуется жесткой конструкцией, может перемещаться либо монтироваться на станине неподвижно, в ней размещается шпиндель.
• Механизм балансировки круга: необходим для корректировки колебаний в системе "круг – обрабатываемая заготовка". Балансировка, заметим, выполняется как неавтоматически, так и по полностью автоматической схеме.
• Механизм правки шлифовального инструмента: задача устройства – поддерживать функциональную форму круга и его режущих возможностей.
• Механизм подачи: выполняет рабочее движение инструмента, установочные передвижения, компенсацию движения круга.
• Задняя бабка: используется на агрегатах с базированием изделий в патроне и в центрах.
• Люнеты: специальные опоры, без которых невозможно эффективно обработать тонкие и длинные заготовки.