Сферы и принцип применения внутришлифовальных станков

Внутришлифовальный станок применяется для чистовой обработки отверстий различных типов с целью снижения их шероховатости, центровки или других технологических целей. Используется в промышленности, мастерских, ремонтных или производственных цехах.

Предназначение

Станки для внутреннего шлифования позволяют обрабатывать конические или цилиндрические, сквозные или глухие отверстия. Востребованы в отрасли машиностроения, так как их можно применять в производстве следующих изделий:

• зубчатых или гладких валов;
• шариковых либо роликовых подшипников;
• выступов или выемок для вставки уплотнительных колец внутри валов;
• режущих инструментов: фрез, свёрл, насадок, развёрток.

Внутришлифовальные станки могут использоваться в различных сферах производства, где требуется шлифование плоское, круглое внутреннее или наружное. За счёт возможности установки абразивных кругов нужной формы удаётся добиться оптимальной производительности, а также получить требуемый уровень шероховатости.

Оборудование позволяет выполнять следующие манипуляции:

• вращение диска вокруг оси относительно неподвижной детали;
• вращения заготовки, диск при этом не вращается;
• обеспечение продольной или поперечной подачи.

Устройство и принцип работы

Устройство внутришлифовального станка следующее:

• станина;
• стойка;
• шпиндель;
• рабочий стол;
• шлифовальный диск;
• электродвигатель;
• элементы управления или блок с ЧПУ;
• система охлаждения;
• корпус;
• узла для крепления заготовки.

Принцип работы следующий:

• закрепляется деталь;
• устанавливается подходящий по размерам и параметрам шлифовальный круг;
• запускается станок;
• круг медленно вводится внутрь заготовки таким образом, чтобы снималась определённая часть поверхностного слоя;
• сначала проводится черновая обработка со снятием крупных шероховатостей, затем тонкая;
• количество проходов круга внутри заготовки определяется требованиями к результату, а также сложностью обработки.

Технические характеристики

Характеристики станков для шлифовки внутренних поверхностей:

• диаметры обрабатываемых отверстий от 6 до 800 мм;
• частоты вращения двигателя от 12 тыс. об/мин. до 80 тыс. об/мин.;
• мощность электродвигателей от 1,5 до 11,5 кВт;
• длина хода шлифовальной бабки до 500 мм;
• частота вращения заготовки от 10 до 2000 об/мин;
• скорость шлифовки до 35 м/с;
• точность обработки до 1 мкм;
• шероховатость диска от 0,08 мкм.

Разновидности

Внутришлифовальные станки по типу подачи заготовки или диска бывают следующих видов:

• с круговой, при котором вращается заготовка;
• с продольной с возвратно-поступательным перемещением детали относительно круга или наоборот;
• с поперечной, при которой выполняется периодическое смещение бабки относительно осевой линии круга.

По способу автоматизации:

• управляемые вручную;
• автоматизированные, оснащённые ЧПУ.

Принципы выбора

При выборе станков для внутреннего шлифования деталей нужно учитывать следующие критерии:

• наличия необходимых режимов обработки;
• частоты вращения заготовки или рабочего инструмента;
• углов поворота бабки, длины хода;
• наличия и уровня автоматизации;
• максимального диаметра устанавливаемых деталей;
• параметров точности обработки;
• стоимости оборудования;
• наличия в продаже деталей, сложности обслуживания;
• мощности установленного двигателя;
• требований к условиям эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Преимущества станков для шлифовки:

• высокие показатели точности;
• широкие возможности по подбору шлифовочных дисков;
• выполнение обработки различных материалов;
• шлифовка отверстий любых типов;
• неприхотливость оборудования в эксплуатации;
• большой ресурс механических узлов;
• невысокая себестоимость обработки;
• наличие моделей с различным уровнем автоматизации;
• регулировка частоты вращения заготовки или рабочего инструмента.

Недостатки данного типа оборудования следующие:

• относительно небольшая глубина обработки, усложняющая подготовку деталей больших размеров;
• отсутствие визуального контроля шлифования;
• ограничение по диаметру применяемых дисков;
• обработка угла при вершине до 60⁰.

Производители и стоимость

Производством внутришлифовальных станков в России занимаются следующие компании:

• ОАО «Московский завод шлифовальных машин»;
• ОАО Саратовский станкостроительный завод «Станкошлиф»;
• ОАО Лубенский станкостроительный завод «Шлифверст»;
• ООО «Воронежский станкостроительный завод»;
• Липецкое станкостроительное предприятие.

Стоимость станков следующая:

• промышленные ЗЛ228 — от 2,5 млн. руб.;
• Spitzen SIG-80 с ЧПУ, применяемые в машино- или приборостроении, малогабаритные — от 4,2 млн. руб.;
• SI-6/1-AS малогабаритный универсальный для круглого и плоского шлифования — от 500 тыс. руб.

Изготовление своими руками

Создание станка своими руками потребует на начальном этапе понять, какими характеристиками он должен обладать, а затем подобрать готовый чертёж или найти готовый подходящий в специальной литературе. Далее нужно создать смету затрат на основе деталировки, оценить необходимость изготовления оригинальных деталей либо закупить готовые аналоги.

Для создания внутришлифовального станка потребуется подготовить следующие компоненты и инструменты:

• станину, являющейся основой конструкции, минимальный размер должен составлять 180х160 мм, конструируется из дерева или стальной плиты;
• основание, создаётся из тонколистовой стали, толщина которой не менее 0,5 мм;
• подобрать подходящий по мощности электродвигатель, проводку, выключатель;
• закупить крепёжные элементы;
• сконструировать из стали направляющие для перемещения станины;
• приобрести ручки для регулировки положения режущего диска относительно заготовки;
• тиски для крепления заготовки;
• шлифовальный диск;
• крепления для шлифовального диска.

Процесс сборки:

1. Изготавливается стальная станина. На ней вырезается место под установку площадки с двигателем.
2. На нижнюю часть крепится основание.
3. С противоположной от двигателя стороны на станину устанавливаются тиски или зажимной барабан для заготовок с креплением на болты. Центрируется положение относительно осевой линии.
4. Устанавливаются параллельно салазки, на которые крепится двигатель на специальной платформе.
5. На вал двигателя крепится фланец для установки шлифовального диска.
6. К платформе двигателя крепится барабан, предназначенный для её смещения относительно закреплённой заготовки.
7. Подключается к двигателю проводка, пусковая кнопка.
8. Монтируются защитные экраны.
9. Станок ставится на место для его эксплуатации, выполняется тестовый запуск. При обнаружении проблем, устраняются неполадки.

Для обеспечения точного перемещения рабочего инструмента относительно обрабатываемой детали необходимо использовать винтовые направляющие. При вращении барабана будет выполняться плавное перемещение диска внутри заготовки.

Эксплуатация

При работе на шлифовальных станках нужно соблюдать следующие правила:

• диск и заготовка должны быть установлены плотно, соосно, без свободного вращения;
• уровень биений не должен превышать допустимых значений, указанных в техдокументации;
• обязательно использовать защитные щитки, чтобы предотвратить травматизм оператора;
• перед запуском нужно убедиться в работоспособности защитной системы;
• запрещено касаться руками вращающихся узлов, механизмов, заготовок;
• важно проводить техосмотры, замены повреждённых деталей, выполнять своевременную смазку;
• если предусмотрена система охлаждения, то требуется следить за её исправностью;
• недопустимо использование сильно изношенного круга или повреждённого;
• при обнаружении перегревов выше +60⁰С нужно остановить работу, выяснить причину, устранить её;
• следует за один проход снимать оптимальный по размерам верхний слой, не вызывая перегрузок или сбоев в работе станка.

В случае нехватки мощности потребуется заменить двигатель на новый или установить редуктор либо коробку передач. Второй вариант является более выгодным, но при этом сложность конструкции возрастёт в несколько раз.