Шлифовъчни машини

МашиниСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 8, 2012

SIEMENS


В практиката шлифовъчните машини намират широко приложение за извършване на довършителна обработка на детайлите. Принципно като шлифовъчни се класифицират машини, при които за обработка на детайлите се използва въртящ се абразивен инструмент. Обработката на детайла се свежда до отнемане на малка част от повърхностния слой на детайла, с което се намалява грапавостта и се увеличава точността на обработваните повърхнини. Групата на шлифовъчните машини се характеризира с немалко разнообразие, включваща машини, различаващи се в конструктивно отношение по вида на използваните абразивни инструменти, които могат да бъдат шлифовъчни дискове, шкурки, пасти, прахове и други.

Обикновено шлифовъчните машини се използват за обработване на заготовки, които са продукт от друг процес на механично обработване, върху които са останали незначителни неравности за шлифоване. Използват сe за шлифоване на ротационни, външни и вътрешни цилиндрични, конусни и профилни повърхнини, равнинни повърхнини. Подходящи са за обработка на резби, зъби на закалени зъбни колела, за заточване на металорежещи инструменти, а също така и за отрязване на заготовки. Чрез шлифоване могат да се обработват както много твърди материали като закалени стомани, метало- и минералокерамика, така и меки материали като незакалени стомани, чугун, цветни метали и техните сплави и други.

Окончателното обработване на детайлите чрез шлифоване зависи от размерите на детайла, необходимия клас точност, които трябва да бъде постигнат, вида на предшестващата обработка и т. н.

Развитието и усъвършенстването на шлифовъчните машини и абразивните инструменти в последните години, както и развитието на процесите по производство на заготовките като щамповане, валцоване, леене, струговане и т. н., позволяват част от операциите, извършвани с други видове машини като фрези, стругове и т. н. да бъдат извършвани с помощта на шлифовъчни машини. Като цяло, шлифовъчните машини позволяват изпълнението на операции като: рязане, шлайфане; точна обработка на въртящи се повърхности, плоскости, зъбни колела, фасонни винтови повърхности и т. н.; презаточване на различни видове инструменти.

Принципно, шлифовъчните машини в зависимост от формата на обработваната повърхнина и вида на шлифоване се подразделят на кръглошлифовъчни (които от своя страна могат да бъдат центрови и безценторви), плоскошлифовъчни (използват се предимно за обработка на спрегнати плоски повърхности и плоскости), вътрешношлифовъчни, комбинирани и такива със специално предназначение. Независимо от вида на шлифовъчната машина, към конструкцията им се предявяват високи изисквания по отношение на стабилност, виброустойчивост, износоустойчивост, температурни деформации и др.

Кръглошлифовъчни машини
Използват се предимно за шлифоване на външни и вътрешни цилиндрични и конусни повърхнини, както и челни повърхнини при ротационни детайли от типа на валове, оси, втулки, фланци и т. н. Универсалните центрови кръглошлифовъчни машини позволяват външно и вътрешно кръгло шлифоване. Благодарение на възможността за преместване на работната маса, на заготовката и на шлифовъчния инструмент, универсалните кръглошлифовъчни машини могат да се използват за шлифоване конусни повърхнини с големи ъгли и различни челни повърхнини. Оборудвани са и с допълнително вретено за вътрешно шлифоване. Обикновено при външно шлифоване детайлът се закрепя между центри или в патронник, а при вътрешно шлифоване - в патронник. Основните движения, извършвани от машината, са: основно въртеливо движение, извършвано от шлифовъчния инструмент за вътрешно или външно шлифоване; въртеливо движение, което обикновено е с променливи обороти, на вретеното на предно седло, съответно, и на закрепения в него детайл; надлъжно подавателно движение, извършвано от масата на машината и напречно подавателно движение, извършвано от шлифовъчния супорт. Универсалните кръглошлифовъчни машини могат да бъдат с полуавтоматичен или автоматичен режим на работа. Характерно за тях е възможността за обработка на заготовки със значителни размери по отношение на диаметър и дължина. Предлагат се и кръглошлифовъчни машини, предназначени само за външно или вътрешно шлифоване. Обикновено машините за вътрешно шлифоване се използват за обработване на светли, глухи, стъпаловидни и профилни, цилиндрични и конусни отвори, както и на специални повърхнини.

Безцентровите кръглошлифоващи машини се използват предимно за шлифоване на външни и вътрешни цилиндрични повърхнини. Прилагат се успешно при обработка на детайли както с малки, така и с големи диаметри без ограничения по отношение на дължината. Могат да се използват за обработка на тънкостенни детайли, както и за детайли със сложни външни профили. Широко застъпени са и в едросерийното, и масовото производство. В условия на масово производство се характеризират с висока производителност и точност на обработката на детайлите. Използването им за едносерийно производство е ограничено.

При обработването на външни повърхнини безцентрово шлифоване се използва предимно за обработване на сравнително дълги (нестабилни) гладки детайли. Детайлът, поддържан от опорен нож, се върти между два диска, от които единият е работен (шлифоващ), а другият - водещ.

Безцентровото шлифоване на вътрешни повърхнини се различава от вътрешното кръгло шлифоване по начина на закрепване на детайла. В случая закрепването на детайла е посредством три ролки или на неподвижни опори. Вътрешното безцентрово шлифоване е особено подходящо за детайли със строга концентричност между вътрешната и външната кръгова повърхнини, например при гривни на търкалящи се лагери, както и за шлифоване на тънкостенни детайли.

Плоскошлифовъчни машини
Използват се основно за равнинно шлифоване. С тях се постига висока производителност при висока точност и гладкост на обработваните повърхнини. По принципа им на работа те обикновено се подразделят на машини за шлифоване с периферията на диска или с челото на чашковиден диск; по формата на масата и характера на нейното движение биват с възвратно-постъпателно и въртеливо движение; по степен на универсалност - универсални, полуавтоматични и автоматични.

Основни движения, извършвани в процеса на обработка на детайла, са: надлъжно подавателно, извършвано от масата, носеща детайла; напречно подавателно, извършвано от супорта, носещ шлифовъчното вретено; вертикално подавателно, извършвано от каретка, носеща супорта (респ. шлифовъчното вретено); главно движение - въртеливо движение на шлифовъчния диск.

Плоскошлифовъчните машини се предлагат с кръгли и правоъгълни работни маси, с хоризонтално и вертикално разположение на шпиндела. Обикновено са оборудвани с прибори за активен контрол. Основни елементи на тези шлифовъчни машини се явяват задвижването на шлифовъчния диск, механизмите за надлъжно, напречно и вертикално подаване, задвижването на масата (за машини с кръгли маси). Допълнително те могат да бъдат окомплектовани с устройство за точно отчитане на вертикалното преместване; цифрова индикация; агрегат за очистване на охлаждащата течност; локално осветление и други.

Към групата на специалните шлифовъчни машини обикновено се включват машините, предназначени за шлифоване на резби, зъби на зъбни колела, шлици и др.

Шлифовъчни машини с ЦПУ
Повечето водещи производители на шлифовъчни машини разработват и предлагат шлифовъчни машини с цифрово-програмно управление, които са подходящи за изключително прецизна и точна обработка на малки детайли. Могат да се използват както за малки, така и за многосерийни производства. Шлифовъчните машини с ЦПУ обикновено позволяват обработка по три или четири координатни оси, но има такива с възможност за пет-, шест-, дори осемкоординатна обработка. Използването на цифрово-програмно управление повишава производителността на шлифовъчните машини в резултат на намаляването на времето необходимо за поставяне на заготовката и снемането на готовия детайл, за пренастройка за следваща операция, за измерване и т.н. Например, при кръглошлифовъчните машини с ЦПУ, при обработка на стъпални валове, времето за обработка може да се намали с до около 2 пъти в сравнение с ръчното управление. Използването на цифрово-програмно управление позволява да се управлява многокоординатната работа на безцентровите кръглошлифовъчни машини. В системата за управление на машината се използват софтуерни програми, които изчисляват траекторията на инструмента, корекцията и т.н. Улеснява се обработката на детайли със сложна геометрична форма, а при серийното производство се улеснява пренастройването на машината при смяна на обработваните детайли.

Обикновено обработката на детайлите чрез шлифоване е свързана с отделяне на топлина и рязко покачване на температурата в мястото на рязане. Това води до влошаване на стуржкоотделянето, по-бързо износване на режещия инструмент и влошаване на физико-механичните и технологичните свойства на повърхностния слой на обработвания детайл. По тази причина в повечето случаи се препоръчва използването на охлаждащи течности за интензивно охлаждане в мястото на рязане. Течно охлаждане не е необходимо за шлифовъчни машини, оборудвани със специални смукателни вентилатори, които изсмукват металния и абразивния прах и ускоряват циркулацията на въздуха в мястото на рязане.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top