Классификация шлифовальных станков по металлу

Обновлено: 22.01.2025

Изложены основные типы шлифовальных станков, рассмотрены кинематические схемы, типовые детали и узлы. Во втором издании (1-е изд. 1976 г.) рассмотрены новейшие станки с ЧПУ. Значительное внимание уделено расширению технологических возможностей станков, вопросам автоматизации и средствам механизации.
Для рабочих-станочников и мастеров машиностроительных заводов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I Основы технологии обработки заготовок шлифованием

Технологический процесс шлифования
Закономерность построения механизмов главного движения и подач
Классификация шлифовальных станков
Основные типы и компоновка шлифовальных станков
Кинематические связи в шлифовальных станков
Эргономика шлифовальных станков

Глава II Типовые механизмы и узлы шлифовальных станков

Механические передачи
Валы, шпиндели и их опоры
Гидравлические передачи
Механизмы малых передач
Пути повышения точности и надежности шлифовальных станков

Глава III Круглошлифовальные станки

Методы круглого шлифования
Круглошлифовальный центровой полуавтомат 3М151
Приспособления круглошлифовальных станков
Наладка круглошлифовальных станков

Глава IV Бесцентрово-шлифовальные станки

Общие сведения
Круглошлифовальный бесцентровый полуавтомат 3Е184В
Бесцентрово-шлифовальные станки с широкими кругами
Загрузочные устройства
Наладка бесцентрово-шлифовальных станков

Глава V Внутришлифовальные станки

Особенности внутреннего шлифования
Универсальные внутришлифовальные станки 3К227В и 3М227В
Шлифовальные станки с планетарным движением шпинделя
Особенности наладки внутришлифовальных станков

Глава VI Плоскошлифовальные станки

Схемы шлифования плоских поверхностей
Классификация плоскошлифовальных станков
Плоскошлифовальный станок 3Е711В
Плоскошлифовальный станок 3Е756
Двусторонние торцошлифовальные автоматы
Приспособления для установки и закрепления заготовок
Наладка плоскошлифовальных станков

Глава VII Станки для финишных операций

Хонинговальные станки
Доводочные станки
Суперфинишные станки
Станки для ленточного шлифования

Глава VIII Станки для скоростного и силового шлифования

Особенности скоростного и силового шлифования
Требования к станкам для скоростного и силового шлифования
Станки для скоростного и силового шлифования

Глава IX Автоматизация шлифовального оборудования

Основные понятия
Автоматические загрузочные устройства
Технические средства управления
Автоматизация измерений размеров заготовок на шлифовальных станках
Промышленные роботы
Механизация подъемно-транспортных работ
Автоматические линии
Гибкие производственные системы

Глава X Основные понятия о числовом программном управлении (ЧПУ)

Общие сведения
Системы программного управления станками
Кодирование управляющих программ
Считывающие устройства
Приводы исполнительных органов
Шлифовальные станки с ЧПУ

Глава XI Эксплуатация шлифовальных станков

Общие сведения
Установка шлифовальных станков
Проверка станка на точность
Техническое обслуживание и ремонт
СОЖ
Правка шлифовальных кругов

Глава XII Организация рабочего места и техника безопасности

Организация рабочего места и его обслуживание
Техника безопасности
Эксплуатация шлифовальных станков

Для того, чтобы скачать файл с книгой Шлифовальные станки автора В.В.Лоскутов, кликните на кнопку вверху страницы описания - СКАЧАТЬ КНИГУ (2,9 МБ).

Шлифовальные станки - назначение, классификация, расшифровка

Назначение шлифовальных станков

Металлорежущие станки, предназначенные для обработки заготовок абразивными инструментами, составляют шлифовальную группу. При обычном шлифовании достигают параметра шероховатости поверхности Ra = 1,25 . 0,32 мкм, при точном шлифовании Ra = 0,38 . 0,08 мкм, а при отделочных операциях Ra =0,08 . 0,02 мкм.

Классификация и расшифровка шлифовальных станков

Шлифовальные станки имеют широкую номенклатуру и отличаются по назначению, устройству, конструктивным параметрам, универсальности, степени автоматизации, точности и виду инструмента.

По степени универсальности металлорежущие станки подразделяют на универсальные для обработки деталей широкой номенклатуры в единичном и мелкосерийном производстве; специализированные для обработки однотипных деталей различных размеров в крупносерийном и массовом производстве; специальные для обработки деталей одного типоразмера в массовом производстве.

Все металлорежущие станки, в том числе и шлифовальные, в соответствии с ГОСТ 8 — 82Е изготовляют пяти классов точности; Н — нормальной; П — повышенной; В — высокой; А — особо высокой; С — особо точные.

По массе различают станки легкие — массой до 1 т, средние — массой до 10 т, тяжелые — массой свыше 10 т. Особо тяжелые станки массой свыше 100 т называют универсальными.

Расшифровка шлифовальных станков

Условное обозначение модели станка состоит из сочетания трех — пяти цифр и одной-трех букв (например 3Л722В).

Первая цифра обозначает шифр группы станков. Цифра 3 соответствует шлифовальным, полировальным и доводочным станкам ( 1 — токарным станкам; 2 — сверлильным и расточным станкам, 4 — комбинированным станкам; 5 — зубо- и резьбообрабатывающим станкам; 8 — разрезным станкам и 9 — разным станкам).

Вторая цифра обозначает типы шлифовальных станков:

1 — круглошлифовальные;
2 — внутришлифовальные;
3 — обдирочно-шлифовальные;
4 — специализированные шлифовальные;
5 — не применяется;
6 — заточные;
7 — плоскошлифовальные;
8 — притирочные и доводочные;
9 — разные.

Третья, а иногда и четвертая цифры характеризуют основные параметры станка или детали. Так, на станке 3M151 обрабатывают заготовки диаметром 200 мм и длиной 700 мм, а на станке 3M152 соответственно 200 и 1000 мм.

Буквы, стоящие после цифр, указывают на модернизацию базовой модели станка, степень точности и особенности станка. Обычно первая из букв стоит после первой или второй цифры и указывает на то, что рассматриваемая конструкция станка усовершенствована, т. е. принадлежит к новому поколению станков (например модель 3К229).

3 — группа шлифовальных и доводочных станков
Л — поколение станка
7 — плоскошлифовальный тип
22 — станок определенного типоразмера с длиной и шириной стола 1250х320 мм
В — высокий класс точности

Для станков с программным управлением введена дополнительная индексация, которую проставляют в конце условного обозначения модели. В обозначении моделей станков с цикловым программным управлением добавлена буква Ц.

Для обозначения станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и устройством цифровой индикации (УЦИ) в условное обозначение модели введена буква Ф с цифрой: 1 — для станков с цифровой индикацией положения, а также станков с цифровой индикацией и предварительным ручным набором координат; 2 — для станков с позиционными системами ЧПУ; 3 — для станков с контурными системами ЧПУ; 4 — для станков с комбинированной системой ЧПУ.

Специальные и специализированные станки обозначают индексом, состоящим из одной или двух букв, присвоенных каждому заводу-изготовителю, который ставят перед шифром модели станка. При выпуске заводом-изготовителем нескольких моделей станка его шифр дполняют порядковым номером модели.

Шлифовальные станки

Шлифовальные станки - отдельная категория металлообрабатывающих станков, которые предназначены для производства операций шлифовки. Имеется несколько основных видов этих станков, которые различаются по конструкции, принципу работы и виду обрабатываемых поверхностей. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

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:

вращается сама заготовка;
вращается шлифовальный круг;
вращается и заготовка, и круг.

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:

с осуществлением продольной подачи;
с заглублением;
с врезанием;
с последовательным врезанием;
комбинированный.

Станки для круглого шлифования подразделяются на следующие категории:

стандартные;
специализированные;
универсальные;
бесцентровые;
врезные.

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 имеет две бабки. В одной из них установлен патрон. В патроне закрепляется деталь. Вторая бабка имеет собственный привод. В ней установлен держатель, в котором фиксируется шлифовальный инструмент. Передняя бабка неподвижна. Подача осуществляется перемещением задней бабки на салазках. Часто подобные станки оснащаются дополнительным подводом смазывающе-охлаждающей жидкости.

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:

с подвижным столом;
с подвижным суппортом;
с подвижным столом и суппортом.

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.

Бесцентрошлифовальный станок имеет два шлифовальных круга, каждый из которых приводится в движение собственным электромотором. Один из кругов, как правило, закрепляется статично или имеет настройку положения лишь по высоте. Второй круг подвижный и может перемещаться в более широких диапазонах. Снизу имеется так называемый опорный нож, который служит для поддержки обрабатываемой детали.

Различают три основные шлифовальные операции на этом станке.

Продольное шлифование. Этой операции подвергаются детали с гладкими поверхностями различных длин и диаметров. Подача осуществляется при повороте одного из абразивных кругов или при изменении положения опорного ножа.
Врезное шлифование. При помощи врезного шлифования обрабатываются детали с коническими и сферическими поверхностями, многоступенчатые валы и прочие детали с форменной поверхностью.
Шлифование до упора. Применяется как промежуточная операция между продольным и врезным шлифованием. Таким способом обрабатываются детали, которые имеют слишком большую длину или такую форму поверхности, при которой другие типа шлифования не подходят. Когда шлифовальный круг подходит к своей крайней точки, деталь удаляется из зоны обработки и происходит повторная установка.

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.

Устройство токарных шлифовальных станков по металлу

Узнайте о всех типах шлифовальных станков по металлу. Особенности круглошлифовальных, плоскошлифовальных, прямых и других машинок. Виды лент для настольного инструмента по шлифовке металла. Способы изготовления устройства своими руками.

Шлифовальные станки по металлу занимают важное место в технологической цепочке обработки поверхности. Шлифование – механическое воздействие, призванное изменить форму и повысить качественные характеристики обрабатываемого элемента. С помощью подобного оборудования выполняется финишная обработка, заготовке придается завершенный вид. За годы развития технологии появилось множество разновидностей станков для шлифования и притирки, которые отличаются по степени обработки поверхности и своему предназначению: от настольных моделей для бытового использования до промышленных агрегатов для крупносерийного производства.

Важные технические характеристики хорошего станка

От грамотного выбора шлифовального оборудования по металлу зависит качество, с которым деталь будет отшлифована. Вне зависимости от типа станка на производительность работ оказывают влияние следующие параметры:

Мощность привода. Основной показатель. Сложно ожидать качественной обработки металла от станка с мощностью электродвигателя 0,5 кВт. Для домашних работ достаточным показателем будет 1,2–2 кВт.
Ширина рабочей поверхности. Обширная площадь касания шлифуемого элемента позволяет обработать больший объем за равные промежутки времени.

Дополнительная информация. Оборудование с широкой абразивной поверхностью гораздо сложнее монтировать. Кроме того, оно занимает достаточно много места, поэтому следует обращать внимание на изменение общих габаритов станка.

Количество оборотов. Параметр частоты вращения привода обеспечивает высокую скорость обработки металла. У некоторых станков этот показатель достигает 1600 оборотов в минуту.
Габариты и вес. Настольные станки можно установить практически в любой свободный угол, чего не скажешь о профессиональных агрегатах, которые могут отличаться как по размерам, так и по массе.

Помимо вышеперечисленных характеристик важным параметром является точность обработки и максимальные габариты обрабатываемой детали. Следует обращать внимание на необходимое напряжение: некоторым шлифовальным аппаратам требуется трехфазная сеть.

Классификация шлифовальных станков по металлу

Шлифовальное оборудование начала XX века не отличалось высокой точностью. Станки использовались в качестве инструмента финишной обработки без особого внимания к измерительным погрешностям. К современным шлифовальным аппаратам предъявляют иные требования. Выпускается множество видов шлифовальных станков по металлу с высоким классом точности, допустимая погрешность которых не превышает 1,6 мкм (на длине перемещения до 200 мм). Высокая точность моделей достигается за счет использования ЧПУ (числового программного управления). Возможности автоматизации разнообразны: система может контролировать систему смазки, позиционирование шпинделя, траекторию движения абразивного элемента и величину подачи металлической заготовки. При всех достоинствах шлифовальные станки с ЧПУ крайне редко применяют на крупносерийном производстве ввиду сложности их обслуживания и наладки.

Развитие технологии изменило форму и требования к деталям, что повлияло на увеличение количества способов их обработки. Рассмотрим основные виды шлифовальных станков по металлу согласно их предназначению.

Плоскошлифовальные аппараты

Основное предназначение плоскошлифовальных станков – обработка плоских и сопряженных поверхностей, однако существуют аппараты, способные работать с круглыми деталями.

Особенностью плоскошлифовальных станков является метод фиксации заготовки – непосредственно на рабочей поверхности, с помощью сильного электрического магнита.

Данные аппараты способны работать как торцевой поверхностью, так и периферией абразивного круга. Первый вид отличается высокой точностью обработки металла.

Любопытной разновидностью данного типа является ленточно-шлифовальный станок, в котором применяется абразивная лента с горизонтальным или вертикальным положением. Плавная регулировка скорости оборотов шлифовального станка позволяет подбирать оптимальный режим работы.

Рабочие столы бывают статичного и подвижного исполнения. От зернистости абразива зависит шероховатость готового металлического изделия.

Немаловажным элементом конструкции шлифовального устройства является система вентиляции, которая удаляет пыль и частицы металла и абразива, появляющиеся в процессе работ.

Круглошлифовальные станки

Наиболее распространенный вид, который используется для шлифования металлических заготовок цилиндрической и конической формы. Выпускаемые модели относятся к различным классам точности в зависимости от степени обработки металла и скорости вращения абразивного элемента. Промышленные шлифовальные агрегаты способны работать с крупногабаритными деталями. Существуют модели как с ручным управлением, так автоматические, под контролем программного управления.

Все модели круглошлифовальных станков имеют горизонтальную рабочую поверхность, на которой крепится металлическая заготовка. Шпиндельная бабка, в которую устанавливают шлифовальные насадки, имеет вертикальное расположение.

Алгоритм выполнения работ выглядит следующим образом:

Установка и фиксация металлического элемента.
Настройка стартового положения абразивного инструмента относительно заготовки.
Начало обработки. Шлифовка выполняется возвратно-поступательными движениями.
Обработка. Плавное перемещение абразивного инструмента на заданную глубину.

Внутришлифовальное оборудование

Этот вид по сравнению с предыдущим не настолько распространен, однако встречается в составе станочного парка многих предприятий. Предназначен для устранения шероховатостей внутренней поверхности металлических изделий. Конструктивной особенностью является направление движения шпинделя, который выполняет вращательные и возвратно-поступательные движения.

По типу исполнения станки разделяют на следующие группы:

Одношпиндельные. Способны работать только в одном направлении. Обрабатываемые заготовки должны иметь правильную форму.
Комбинированные. Оснащены дополнительным шпинделем. Оборудование данного типа способно выполнять одновременно внутреннюю и торцевую обработки.
Двухсторонние. Технологически сложная группа, которая предназначена для параллельной двухсторонней шлифовки металлических элементов со сквозными отверстиями.

Основной конструкторской проблемой данных шлифовальных устройств является механизм удаления стружки из зоны обработки. Оптимальным решением этой проблемы считается применение специальных магнитов, которые своевременно удаляют частицы металла.

Хонинговальные станки

Хонингование – это окончательный этап обработки, который предусмотрен технологическими требованиями к поверхности некоторых деталей. Эта работа выполняется на специальных станках, которые напоминают внутришлифовальные, однако имеют несколько отличий:

большая длина шпинделя;
отсутствует фиксирующее устройство;
на шпиндель устанавливают специальную насадку; она имеет разъемы под абразивные бруски.

Поток воды выполняет две функции:

охлаждает зону шлифовки;
удаляет абразив и металлические частицы.

Дополнительная информация. Хонинговальное оборудование – непременный атрибут авторемонтной мастерской. С его помощью выполняют финишную обработку внутренней поверхности гильз блока цилиндров при капитальном ремонте двигателей внутреннего сгорания.

Бесцентрово-шлифовальные модели

Основная область применения – крупносерийное изготовление деталей, имеющих форму тел вращения. Исходя из названия производственный процесс не требует закрепления металлической заготовки в центр. С изменением положения ведущего колеса регулируют степень давления на рабочую плоскость. В качестве шлифовального элемента используют ленту: она позволяет сэкономить время на монтаже и наладке станка.

Оборудование широко используется на различных автоматических линиях благодаря ряду преимуществ:

Нет требований к типу и толщине металла. Высокая скорость позволяет шлифовать даже тонкостенные детали из мягких сплавов.
Качество работы. Строение шпинделя практически исключает вероятность биений.
Широкая площадь обработки. С использованием осевых опор появляется возможность полной шлифовки детали.

Виды лент для шлифовальных станков по металлу

Абразивная лента – это тканевая или бумажная основа, соединенная в кольцо. На ее поверхность с помощью клея наносят шлифовальное зерно. Отличается по степени обработки металла: от грубой шлифовки до зеркальной полировки поверхности. Современные шлифовальные ленты для обработки металла в зависимости от типа шлифовки выпускаются на жесткой и гибкой основе. Первые предназначены для работы с металлом со средним давлением на ленточных станках, а вторые незаменимы для ручной обработки труднодоступных мест.

Дополнительная информация. Основными элементами, из которых изготавливают шлифовальные ленты для металла, являются оксид или цирконат алюминия, специальное керамическое зерно, компактное зерно и структурировано, по технологии микрорепликации, зерно.

Как сделать станок для шлифовки металла своими руками

Механизация обработки изделий – естественное желание любого мастера. Шлифовальные станки по металлу заводского производства отличаются высокой стоимостью. Они требуют периодического обслуживания в сервисных центрах, что также не всегда удобно и дешево. Обслуживать самодельный шлифовальный станок гораздо проще: ведь инструменты для его сборки будут всегда под рукой.

На просторах интернета можно с легкостью найти схему и чертеж модели для шлифования металла, которая будет обладать необходимой производительностью и нужными габаритами. Обзор простейшего самодельного станка:

На стадии проектирования шлифовального станка по металлу не забудьте про систему вентиляции: работа в закрытом помещении без доступа воздуха извне приведет к сильной запыленности, что может представлять опасность для здоровья.

Заключение

В процессе эксплуатации шлифовального станка по металлу независимо от его типа и способа изготовления не забывайте про соблюдение техники безопасности. Работа без защитных очков категорически запрещена. Не разрешается эксплуатация станка в длинной одежде и защитных перчатках: ткань может легко попасть на вращающиеся элементы оборудования, что неизбежно приведет к травме.

А с какими видами шлифовальных станков по металлу вы сталкивались? Может быть, у вас в гараже стоит самодельный станок? Напишите об этом в комментариях!

Читайте также: