Получение сверхплоских плоскостей или зеркально гладких цилиндрических поверхностей является основой современного производства. Поверхностные и цилиндрические шлифовальные станки используют абразивные круги, но их движение, зажим заготовки и идеальные области применения принципиально различаются. В этой статье объединены основные принципы из отраслевых источников, описаны практические рабочие процессы и представлены сведения, необходимые для выбора или комбинирования этих станков для решения любых задач прецизионного шлифования.
Основы прецизионного шлифования
Состав абразивного круга
Абразивные зерна (оксид алюминия, карбид кремния, кубический нитрид бора, алмаз) связаны стекловидным, смоляным или металлическим связующим. Выбор зависит от материала детали, скорости удаления и требуемой чистоты поверхности.
Кинематика станка
- Плоскошлифовальный станок: шпиндельный круг движется вертикально, рабочий стол перемещается по горизонтали.
- Цилиндрический шлифовальный станок: вращаются как заготовка, так и круг; шпиндельный баб перемещается в осевом направлении.
Основные показатели
| Допуск | Плоскошлифовальный станок | Цилиндрический шлифовальный станок |
|---|---|---|
| Плоскостность | ±0,0001″ (0,002 мм) | Не применимо |
| Округлость | Не применимо | ±0,00005″ (0,0013 мм) |
| Качество поверхности | Ra 0,2–3,2 мкм | Ra 0,05–0,8 мкм |
Поверхностные шлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки отлично подходят для изготовления плоских поверхностей, неглубоких контуров и точных буртиков на блоках, пластинах и зажимных планках.
Конструкция и зажим
Магнитные патроны зажимают стальные детали, вакуумные патроны — немагнитные материалы.
Крепления обеспечивают нулевое биение и постоянный контакт круга с заготовкой.
Технологический процесс
- Отрегулированный круг восстанавливает плоскостность и обнажает острые зерна.
- Черновые проходы удаляют объемный материал с помощью более грубой зернистости.
- Чистовая обработка использует более мелкую зернистость для достижения требуемого Ra.
- Поток охлаждающей жидкости предотвращает глазурование и термическое повреждение.
Области
Плоскошлифовальные станки используются в инструментальных и штамповочных цехах, для отделки деталей авиакосмической техники, поверхностей гидравлических коллекторов и выравнивания композитных панелей.
Цилиндрические шлифовальные станки
Цилиндрические шлифовальные станки специализируются на обработке внешних и внутренних диаметров, обеспечивая точную круглость, соосность и высокую чистоту поверхности валов и отверстий.
Конфигурации станков
- Между центрами и наружная шлифовка: идеально подходит для валов, закрепленных между живыми/мертвыми центрами или в патроне.
- Бесконтактная шлифовальная обработка: заготовка поддерживается регулирующим колесом и лезвием — отлично подходит для крупносерийного производства.
Варианты обработки
- Погружное шлифование: шлифовальный круг погружается радиально в вращающуюся заготовку.
- Поперечное шлифование: шлифовальный круг перемещается в продольном направлении вдоль заготовки.
- Шлифование с ползучей подачей: глубокая резка при низкой скорости круга для высокой съемки материала.
Отрасли и компоненты
Вал автомобильного двигателя, штоки приводов в авиакосмической промышленности, текстильные валки, подающие валки принтеров и валы медицинских инструментов.
Сравнительная таблица
| Критерий | Плоскошлифовальный станок | Цилиндрический шлифовальный станок |
|---|---|---|
| Геометрия | Плоские, ступенчатые или профилированные поверхности | Круглые валы, отверстия, конические поверхности |
| Зажим | Магнитные, вакуумные патроны; приспособления | Центры, патроны, регулировочные колеса |
| Траектория движения | Вертикальный шлифовальный круг, горизонтальный стол | Вращающееся колесо и заготовка; осевой ход |
| Типичные материалы | Металлы, керамика, композиты, стекло | Металлы, пластмассы (внутреннее шлифование), композиты |
| Размер партии | От прототипа до средних объемов | От небольших до прецизионных партий |
Передовые методы
Оптимальный выбор круга
Соответствие абразива, связки и зернистости твердости материала и скорости удаления. Использование инструментов для правки профиля для сложных форм.
Охлаждающая жидкость и терморегулирование
Обильное охлаждение для плоского шлифования; струи высокого давления для внутреннего шлифования для предотвращения застекления и тепловых деформаций.
Автоматизация и измерение в процессе
ЧПУ с встроенными датчиками обеспечивают автоматическую правку кругов, контроль размеров в процессе обработки и замкнутый цикл обратной связи для обеспечения повторяемости.
Заключение
Плоскошлифовальные и цилиндрошлифовальные станки дополняют друг друга: один создает плоские поверхности, другой — идеально круглые. Понимая кинематику станка, зажимную систему, абразивы и параметры процесса, производители могут выбрать подходящий шлифовальный станок или использовать оба станка в тандеме для достижения беспрецедентной точности и производительности. Вооружившись этим исчерпывающим руководством и загружаемым справочником, вы сможете повысить шлифовальные возможности своего цеха и справиться с любой геометрией деталей и любыми материалами.
