Шліфувальний верстат – це пристрій, що використовується для обробки заготовок з різних матеріалів абразивним інструментом і здатне забезпечити шорсткість поверхні від 0,02 до 1,25 мікрон. Шліфувальні верстати, які можуть мати різне конструктивне виконання, дозволяють ефективно вирішувати завдання, пов’язані з обробкою поверхонь деталей, виготовлених з різних матеріалів.
Одна з численних різновидів шліфувальних верстатів
Застосування шліфувальних верстатів
За допомогою верстата для шліфування можна здійснювати ряд технологічних операцій:
- шліфування внутрішніх та зовнішніх поверхонь деталей, що мають різну форму і призначення;
- заточування інструментів різного призначення;
- обдирання, шліфовка, а також відрізку виливків з металу, виробів зі складним профілем;
- обробку зубчастих деталей, а також деталей з різьбою;
- формування на сталевих прутках канавки шпоночного і спіралеподібного типу.
Шліфувальний верстат практично незамінний при роботі з деталями, виготовленими з керамічних і магнітних матеріалів і відрізняються складністю обробки і високою крихкістю. Крім того, шліфувальні верстати, здатні виконувати технологічні операції шліфування і обдирання на високошвидкісних режимах, що робить таке обладнання ефективним і продуктивним. На цих верстатах можна в процесі обробки видаляти з поверхні заготовки велику кількість металу за короткий проміжок часу.
На відео нижче робота круглошлифовального верстата з ЧПК:
Всі шліфувальні верстати працюють за одним принципом: обробка металу здійснюється за рахунок одночасного обертання абразивного круга та переміщення або обертання оброблюваної деталі. Робочою поверхнею є периферія або торець абразивного круга, а заготівля рухається по відношенню до неї з прямолінійною або дугового траєкторії. Будь-шліфувальний верстат містить у своїй конструкції кілька кінематичних ланцюгів, які забезпечують:
- пересування робочого стола в поздовжньому і поперечному напрямку, що можливо завдяки гідравлічному приводу;
- обертання робочого інструмента – шліфувального кола, що здійснюється за рахунок індивідуального приводу робочого інструменту;
- подачу заготовки або інструменту в поперечному напрямку за рахунок гідравлічного або електромеханічного приводу;
- правку круга, яку можна виконувати вручну за рахунок використання електромеханічної або гідравлічної системи;
- обертання заготовки або робочого столу;
- подачу робочого інструменту на глибину, що може виконуватися за рахунок гідравлічного, механічного приводу.
Класифікація шліфувального обладнання
У залежності від області застосування верстати для шліфування поділяються на цілий ряд типів.
Круглошліфувальні
Це обладнання призначено для шліфування циліндричних (O 25-600 мм) і конічних заготовок. Такі верстати мають в своїй конструкції шпиндель, що обертається в горизонтальній площині, який може пересуватися на спеціальних полозках. Деталь, яка потребує обробки, може зажиматься в патроні або між центрами задньої і передньої бабки.
Круглошліфувальний верстат
Універсальні круглошліфувальні
Такі верстати застосовуються для шліфування зовнішніх циліндричних і торцевих поверхонь заготовок (O 25-300 мм), а також деталей конічної форми. Для виконання обробки заготовки можуть фіксуватися в центрах або в патроні.
Універсальний круглошліфувальний верстат
Врізні круглошліфувальні
Шліфувальні верстати цього типу використовуються для обробки циліндричних (O 150-400 мм), конічних і профільних заготовок, які фіксуються в центрах обладнання. Обробка здійснюється за рахунок поперечного руху (врізання) абразивного круга.
Круглошліфувальний верстат врізний
Бесцентровые круглошліфувальні
Обробка на такому обладнанні може виконуватися за двома схемами: на прохід (циліндричні поверхні (O 25-300 мм) і методом врізання (циліндричні, конічні і профільні поверхні). Відмінною особливістю шліфувальних верстатів даного типу є те, що в їх конструкції не передбачені центри для фіксації заготовок.
Безцентрово круглошліфувальний верстат
Вальцешліфувальні
Сюди відносяться верстати для шліфування прокатних вальців циліндричної, конічної та профільної конфігурації. Фіксація заготовок на верстатах цього типу здійснюється за допомогою центрів обладнання.
Вальцешлифовальный верстат
Для шліфування шийок колінчастих валів
На таких верстатах, працюючих за методом врізання, виконують одночасне або послідовне шліфування шатунних шийок колінчастих валів.
Верстат для шліфування шийок колінчастих валів
Внутрішньошліфувальні
Ці пристрої дозволяють обробляти циліндричні і конічні отвори в широкому інтервалі розмірів (діаметром 1-10 см, на настільному шліфувальному верстаті і до 100 см – на виробничому).
Внутришлифовальный верстат
Плоскошліфувальні
Обробка на такому обладнанні виконується торцем або периферією абразивного круга. Шліфувальні верстати цього типу можуть оснащуватися додатковими пристроями, що дає можливість виконувати на них обробку заготовок з металу складної конфігурації. В залежності від розташування шпинделя плоскошліфувальні верстати можуть бути горизонтальними і вертикальними. В конструкції таких пристроїв також може бути передбачена одна або дві колони.
Плоскошліфувальний верстат
Двосторонні плоскошліфувальні
На цьому обладнанні можна одночасно виконувати обробку двох плоских поверхонь, що значно збільшує його продуктивність. Такі шліфувальні верстати, на яких обробляються деталі фіксуються на спеціальному подаючому пристрої, можуть бути вертикального чи горизонтального типу.
Двосторонній плоскошліфувальний верстат
Для шліфування направляючих
Максимальна довжина напрямних, які можна обробляти за допомогою цих шліфувальних верстатів, становить 1000-5000 мм Направляючими таких типів оснащені станини, робочі столи, санчата та інші вузли обладнання різного призначення.
Універсальні заточувальні
Такі шліфувальні верстати служать для заточування різного інструменту з максимальним діаметром 100-300 мм (мітчики, розгортки, зенкери, фрези та ін). Технічні можливості обладнання цього типу дозволяють оснащувати його додатковими пристосуваннями для обробки циліндричних заготовок, а також для внутрішнього і торцевого шліфування.
Універсальний заточний верстат
Обдирково-шліфувальні
Це шліфувальне обладнання застосовують для обдирання і зачистки поверхні заготовок методом шліфування. На таких верстатах використовуються абразивні круги діаметром 100-800 мм.
Обдирково-шліфувальний верстат
Плоско-притиральні
Це шліфувальне устаткування застосовується для виконання притирання заготовок з плоскими і циліндричними поверхнями. Діаметр абразивних дисків, які встановлюються на таких верстатах, становить 200-800 мм
Плоско-притирочный верстат
Кругло-притиральні
На цьому обладнанні виконують притирання калібрувального і вимірювального інструменту, виготовленого з металу. Максимальний діаметр калібрів та інструментів, які можна обробляти на верстатах цього типу, – 50-200 мм
Шліфувально-притиральні
За допомогою такого обладнання виконують притирання отворів, максимальний діаметр яких становить 100-300 мм
Шліфувально-притирочный верстат
Шліфувально-оздоблювальні
Це верстати, призначені для виконання оздоблювальних (притиральних) операцій. На таких пристроях обробляють різні вироби з металу: колінчаті вали з максимальним діаметром 100-200 мм, шпинделі обладнання, поршні та ін.
Полірувальні
Такі верстати служать для виконання полірування деталей з металу. На цьому універсальному обладнанні можна виконувати полірування плоских, циліндричних, конічних, внутрішніх поверхонь, а також заготовок складної конфігурації. В якості робочого інструменту на цих верстатах може бути використаний нескінченний ремінь шириною 100-200 мм або м’який полірувальний круг діаметром 100-200 мм
Шліфувально-полірувальний верстат
Хонінгувальні
Існують також хонінгувальні верстати, які використовуються для виконання тонкого шліфування (0,04–0,08 мм на діаметр).
Хонинговальный верстат
Робимо найпростіший шліфувальний станок своїми руками
Враховуючи той факт, що серійне шліфувальне обладнання коштує недешево, є сенс замислитися над тим, щоб виготовити такий станок своїми руками. Навіть найпростіший саморобний верстат, зробити який зовсім нескладно, дозволить вам з високою ефективністю і якістю виконувати шліфування заготовок різної конфігурації.
Несучим елементом саморобного верстата для виконання шліфувальних робіт є станина, на якій закріплюються два барабана і електричний двигун. Для виготовлення станини можна використовувати товстий сталевий лист, з якого вирізається майданчик необхідного розміру.
З двигуном все набагато простіше: його можна зняти зі старої пральної машини, яка вже відслужила свій термін. Барабани можна зробити набірними, для цього зручно використовувати плиту ДСП, з якої вирізаються диски необхідного діаметра.
Простий саморобний верстат з підручних засобів
В якості прикладу розглянемо послідовність дій з виготовлення саморобного шліфувального верстата, станина якого має розміри 50х18 див. В першу чергу, із сталевого листа вирізають саму станину, а також робочий стіл, на якому буде закріплено електродвигун. Розміри такого столу будуть складати приблизно 18х16 див.
Важливо, щоб торці станини і робочого столу, які будуть з’єднуватися, були обрізані максимально рівно. Товстий лист металу, з якого ви будете виготовляти станину і робочий стіл, складно розрізати вручну, тому краще виконати таку процедуру на фрезерному верстаті. В станині і на робочому столі необхідно просвердлити по три отвори і надійно з’єднати їх за допомогою болтів. Тільки після цього встановлюється двигун і надійно з’єднується з поверхнею робочого столу таким чином, щоб основа двигуна щільно прилягав до поверхні майданчика.
Ще один саморобний верстат, зібраний «на коліні»
Вибираючи електродвигун для свого саморобного шліфувального устаткування, важливо звертати увагу на потужність: вона повинна бути не нижче 2,5 кВт, а частота обертання – близько 1500 об/хв. Якщо використовувати привід з більш скромними характеристиками, то верстат буде мати невисокою ефективністю. Можна уникнути необхідності використання редуктора, якщо грамотно підібрати діаметри ведучого і натяжного барабана.
Вибирати діаметри барабанів слід залежно від того, з якою швидкістю буде переміщатися абразивна стрічка. Так, якщо швидкість руху стрічки повинна бути приблизно 20 м/сек, то необхідно виготовити барабани діаметром 20 см. Для установки натяжної барабана використовується нерухома вісь, а ведучий фіксується безпосередньо на валу електродвигуна. Щоб зробити обертання натяжної барабана більш легким, використовується підшипниковий вузол. Майданчик, на якому встановлюється натяжний барабан, краще всього зробити з деяким скосом, це забезпечить плавний контакт абразивної стрічки з оброблюваною заготовкою.
Варіант саморобки трохи складніше
Не складе особливої складності виготовити і барабани для саморобного шліфувального верстата. Для цього необхідно нарізати з ДСП квадратні заготовки розміром 20 на 20 см, в центрі кожної з яких просвердлюється отвір. Потім ці заготовки збираються в пакет товщиною 24 см, який протачивается для формування циліндричного барабана діаметром 20 см.
Щоб абразивна стрічка не прослизала на барабанах, на їх поверхню можна натягнути широкі гумові кільця, які зазвичай нарізають з камери велосипеда або мопеда. Ширина абразивної стрічки, яку можна виготовити самостійно, повинна становити приблизно 20 див.
Стрічки для стрічково-шліфувальних верстатів
Як на виробництві, так і в домашніх умовах часто використовуються шліфувальні верстати, робочим інструментом у яких є текстильна стрічка з шаром абразивного порошку. Основою таких стрічок є щільна матерія (бязь, саржа) або спеціальний папір, а абразивний шар на них фіксується за допомогою клейового складу.
Ефективність використання такої стрічки залежить від ряду параметрів: густини нанесення абразивного порошку і складу його зерен. Більшою ефективністю відзначаються стрічки, порошок на яких займає не більше 70% їх площі. Пояснюється це тим, що оброблюваний матеріал не забивається між абразивними зернами такої стрічки. В якості абразивного порошку, що наноситься на робочу поверхню стрічки, можуть використовуватися як природні, так і штучні матеріали, але всі вони повинні володіти високою твердістю.
Одна з різновидів стрічково-шліфувального верстата
Класифікуються стрічки, що встановлюються на шліфувальний верстат, за номером, обозначающему величину абразивних зерен, виражену в сотих частках міліметра. Надійність і ефективність такої стрічки залежить також і від типу клею, який використовується для фіксації абразивних зерен. На сьогоднішній день використовується два типи такого клею: міздровий і з синтетичної смоли.
Як правило, стрічкові шліфувальні верстати застосовуються на деревообробних підприємствах. Стрічка на таких верстатах може кріпитися і на бобіни, що дозволяє віднести їх до категорії круглошлифовального обладнання. Але в більшості випадків ці верстати роблять універсальними, виконувати на них обробку дерев’яних деталей можна як за допомогою стрічки, так і з використанням шліфувальних кругів.