Одной из наиболее производительных и популярных обработок металлических деталей и заготовок считается бесцентровое шлифование. При его выполнении обрабатываемое изделие не закрепляют в патроне или по центральной оси, как при других видах шлифования. Деталь размещается между двумя шлифовальными кругами, удерживается при помощи специальной опоры со скосом, благодаря чему она прижимается к ведущему кругу (меньшего диаметра). Снятие слоя металла осуществляет абразивный круг большего диаметра, который вращается со скоростью, в 80-100 раз превышающей скорость вращения малого (ведущего) шлифовального круга.
Работа бесцентрово-шлифовальных станков
Бесцентровое шлифование производится на бесцентрово-шлифовальных станках. Они подразделяются на несколько типов в зависимости от того, как расположены шлифовальные круги:
- для наружного и внутреннего шлифования;
- специальные;
- универсальные.
На таких станках обрабатывают валы, гильзы, прутки, детали подшипников, поршней и другие детали по типу тел вращения. Работа бесцентровых круглошлифовальных станков может идти по двум схемам:
- с продольной подачей детали;
- с поперечной подачей (врезанием).
Продольная подача подходит для обработки длинных заготовок с одинаковым диаметром по всей длине поверхности. Врезное бесцентровое шлифование применяется в тех случаях, когда изделие имеет фасонную или ступенчатую конфигурацию, выступающие на поверхности части или выемки любых размеров.
Круглое бесцентровое шлифование обеспечивает высокое качество обработки металлических поверхностей. Бесцентрово-шлифовальные станки можно легко объединять в целые автоматические линии, что значительно повышает их производительность и обеспечивает контроль за результатами их работы при массовом производстве металлоизделий.
Предлагаем следующие виды шлифовки металла:
- Круглое шлифование
- Плоское шлифование
- Бесцентровое шлифование
- Зубошлифование;
- Резьбошлифование;
- Шлицешлифование.
Оставьте заявку по форме или свяжитесь с нами по телефону и e-mail
8 Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Круглая шлифовка включает в себя два подвида шлифовки – наружная шлифовка и внутренняя шлифовка.
Наружная круглая шлифовка — это шлифовальные работы по металлу для получения цилиндрической поверхности повышенной точности. Обработка происходит радиальным движением врезания шлифовального круга в обрабатываемую деталь.Максимальные размеры обрабатываемых деталей для наружного круглого шлифования –диаметр до 500 мм, длина до 1800 мм.
Внутренняя круглая шлифовка — это шлифовальные работы по снятию припуска внутри цилиндра, доводка после расточки. Максимальные размеры обрабатываемых деталей для внутреннего круглого шлифования – диаметр до 400 мм, длина до 1200 мм.
Плоская шлифовка В этом случае деталь крепится на магнитную плиту плоскошлифовального станка. Такой вид обработки обеспечивает высокую плоскостность и параллельность поверхностей. Размеры обрабатываемых деталей – до 800*400 мм. Обрабатываемые детали: штампы, кольца, пластины, ножи и др.
Бесцентровая шлифовка Применяется в крупносерийном производстве для обработки внутренних и наружных поверхностей (обоймы подшипников, валы и т.д.). Обработка производится двумя кругами, расположенными напротив друг друга. Деталь базируется на опорном ноже между ними.
Это интересно: Холодная сварка для металла – применяем правильно
Круглое бесцентровое шлифование наружных поверхностей
При бесцентровом шлифовании наружных поверхностей детали и заготовки проходят обработку без крепления в центрах. Снятие припуска и удаление шероховатостей производится режущим кругом, при этом сама деталь находится между двумя кругами — рабочим и ведущим. Они вращаются в одну сторону, но с разной скоростью: обычно скорость шлифовального круга почти в 100 раз выше скорости ведущего круга. Именно разность скоростей обеспечивает шлифование изделий.
При необходимости можно менять положение ведущего круга по отношению к рабочему. Это обеспечит хороший прижим детали к опоре (при врезном шлифовании), а при продольном способе наружного бесцентрового шлифования обеспечит правильную подачу детали в зону обработки.
Типы обрабатываемых поверхностей
- винтовые;
- плоские (матрицы пресс-форм);
- криволинейные;
- цилиндрические;
- прямые;
- конические;
- отверстия;
Шероховатость поверхностей после шлифовки
Шлифование относится к категории чистовых, отделочных операций и обеспечивает поверхности высокого качества. Одной из качественных характеристик поверхности является шероховатость. В зависимости от этого параметра шлифовальные операции бывают:
1) Предварительная. Выполняется на необработанной поверхности для снятия наружного дефектного слоя, либо после черновой токарной или фрезерной обработки, но перед термообработкой. Обеспечивает шероховатость в пределах 5 – 7 класса. 2) Чистовая. Операция выполняется после предварительной обработки, шлифовальными кругами с более мелкой зернистостью. Детали шлифуют уже после термообработанными. Получают 7 – 9 класс шероховатости. 3) Тонкая. Применяют для получения поверхности 9 – 10 класса чистоты. Припуск под обработку – минимальный. 4) Отделочная операция. Иначе называется «выхаживание». Это получение высокоточных размеров 11 – 12 класса шероховатости продольной подачей шлифовального круга без припуска на обработку. При этом достигается устранение овальности и биения обрабатываемых поверхностей.
Внутреннее бесцентровое шлифование
Внутреннее бесцентровое шлифование может выполняться при помощи ведущего, опорного и прижимного роликов и на жестких опорах. В таком методе есть свои преимущества, например, отсутствует осевое биение шпинделя. К недостаткам можно отнести два момента:
- возможность деформации обрабатываемой детали под воздействием прижимного ролика;
- ухудшение точности шлифования из-за биения опорного и ведущего роликов.
При выполнении внутреннего бесцентрового шлифования отверстий заготовку располагают на станке между тремя роликами, которые вращаются. Абразивный круг также вращается на валу, и в процессе вращения он вводится в отверстие, которое нужно обработать.
Шлифовка металлических поверхностей
Существует просто огромное количество различных операций по обработке металла, все они характеризуются применением определенного оборудования и оснастки. Распространенной финишной обработкой можно назвать процесс шлифования. Оно предусматривает снятие небольшого поверхностного слоя, за счет чего достигается определенная шероховатость и более точные размеры. Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.
Шлифование металла
Обработку металла и различных сплавов при применении абразивного материала принято называть шлифованием.
Подобная технология позволяет изменить шероховатость и другие параметры наружной или внутренней цилиндрической, а также плоской поверхности.
Шлифование металла может проводится при использовании различного специального оборудования. Рассматривая особенности подобной механической обработки нужно уделить внимание следующим моментам:
- Процесс шлифования – финишный этап обработки, который проводится для получения определенной шероховатости.
- Подобная технология не применяется для изменения размеров в большом диапазоне.
- Довести поверхность до требуемой шероховатости можно при использовании современного оборудования можно после термообработки металла.
При проведении рассматриваемой операции учитывается довольно большое количество особенностей:
- Скорость круга – параметр, который зависит от наружного диаметра абразива и возможностей станка.
- Скорость перемещения детали.
- Глубина резания.
- Возможность поперечной подачи.
Стоит отметить, что сегодня подобную технологию постепенно вытесняет чистовое точение металла на высоких скоростях и минимальной подаче.
Основные виды шлифовки
Шлифовка деталей может проходить при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получили следующие:
- Круглое шлифование металла.
- Изменение шероховатости внутренних поверхностей.
- Зубошлифование.
- Бесцентровая технология.
- Шлифование плоских поверхностей.
Кроме этого, классификация может проводится по типу применяемого материала при обработке. Для автоматизации процесса и снижения трудовых затрат используются специализированные станки. Встречаются модели и со встроенным блоком ЧПУ, который автоматизирует процесс и обеспечивает высокое качество получаемой поверхности.
Оборудование
Бесцентровая шлифовальная машина Крупный план шлифовального круга и обратно вверх колеса
Для бесцентрового шлифования используются специальные бесцентровые шлифовальные станки. Такой станок всегда будет включать шлифовальный круг, регулирующий круг и некоторые средства поддержки заготовки. Современные машины могут включать компьютерное числовое программное управление позволять автоматизация и повысить точность. Шлифовальные круги взаимозаменяемы, чтобы допускать различную зернистость и форму. Станки, предназначенные для операций шлифования со сквозной подачей, позволят регулировать угол регулирующего круга для работы с деталями разных размеров.
Методы шлифования металла
В настоящее время разработано большое количество методов финишной доводки металла, которые реализуются с помощью специальных станков и оборудования. Шлифовка металла классифицируется по следующим признакам:
- выбранному методу;
- используемому оборудованию (специальных или унифицированных станков);
- применяемых абразивных материалов;
- глубине обработки;
- требуемой точности;
- механической или ручной шлифовки.
К основным методам относятся:
- шлифование поверхностей, имеющих плоскую форму (этим методом обрабатывают внешние поверхности, имеющие заданную кривизну);
- круглое шлифование;
- бесцентровая обработка;
- зубошлифование;
- шлифовка внутренних поверхностей.
Ко второму признаку относятся специализированные станки:
- ленточно-шлифовальные, кругло и плоскошлифовальные, внутришлифовальные, бесцентрово-шлифовальные станки;
- аппараты общего назначения (токарные, фрезерные, сверлильные);
- специальное оборудование.
Каждый из типов станков применяется для выполнения целого перечня подобных операций. Например, особенности процесса шлифовки металла круглошлифовальным станком заключаются в выполнении операции у деталей цилиндрической формы. Внутришлифовальный аппарат применяется для доводки внутренних поверхностей металла. Все станки делятся на две большие категории: с применением средств электронного управления (выполняющие операцию с ЧПУ) и без такого оборудования. Первый тип позволяет решать широкий круг задач. Они оснащаются целым набором инструментов и приспособлений. Последовательность и способы обработки металлов задаются специальным программным обеспечением.
Станки, предназначенные для выполнения других операций (токарный, фрезерный), используются совместно с инструментом, способным оснащаться абразивным материалом (лентой или кругами). Качество шлифовки металла зависит от скорости вращения и величины абразивной крошки, расположенной на применяемом круге.
Специальное шлифовальное оборудование предполагает выполнение узкоспециальных операций. Оно способно решать конкретные задачи на этапе предварительной или окончательной подготовки деталей.
Круглое наружное шлифование
Данный метод предполагает применение специальных круглошлифовальных станков. Работа таких станков основана на принципе последовательного прижима детали к поверхности абразивного инструмента. В зависимости от степени прижима и величины абразивного элемента добиваются необходимой точности.
Круглошлифовальная обработка обладает рядом преимуществ, которые позволяют получить высокое качество, снизить шероховатость поверхности:
- детали могут иметь достаточно большие габариты;
- станки обладают возможностями по точной настройке технических параметров, от которых зависит качество шлифовки;
- широкий ассортимент выпускаемых станков (от настольных до крупногабаритных) позволяет выбрать необходимый экземпляр и решать задачу на основании соотношения эффективности и стоимости.
Круговое шлифование металла применяется практически во всех отраслях станкостроения, автомобильного и авиастроения, металлообработки.
Внутреннее шлифование
Для решения таких задач применяются внутришлифовальные станки. Главная их особенность заключается в способе взаимодействия заготовки и шлифовального инструмента. В зависимости от конструкции применяются следующие виды взаимодействия:
- вращение заготовки и прямая подача шлифовального инструмента;
- подача детали к вращающемуся шлифовальному устройству;
- комбинированная подача (она бывает параллельного и поперечного типа).
Внутренне шлифование применяется при изготовлении следующих изделий:
- различных подшипников (шариковых и роликовых);
- изделий трансмиссии автомобиля (амортизаторов);
- гидравлических и пневматических устройств.
Внутреннее бесцентровое шлифование позволяет решать следующие задачи:
- улучшить качество внутренней поверхности металла;
- устранить осевое смещение готового отверстия;
- придать ему правильную округлую форму заданного диаметра.
Зубошлифование
В соответствии с названием это процесс шлифовки зубьев различных зубчатых колес, зубчатых и червячных передач с заданным шагом, размером и формой зубьев. Шлифовка проводится тремя способами:
- методом обката при непрерывном шлифовании;
- таким же методом с периодическим делением;
- профильным шлифованием.
Первый метод заключается в одновременной шлифовке обеих поверхностей каждого зуба. Благодаря этому удается получить высокую производительность процесса. При такой обработке достаточно сложно учитывать погрешности обработки, которые зависят от величины шага зубьев. Применение второго метода позволяет устранить этот недостаток. В этом случае снижается скорость шлифовки всего зубчатого колеса.
Профильное зубошлифование позволяет проводить шлифовку металла за один проход. При правильном задании параметров положения инструмента удается получить поверхность с высокой степенью.
Для повышения качества получаемых деталей применяют операцию зубохонингования. В этом случае вместо стандартного абразивного материала используют специальную смесь белого электрокорунда, хромотитана и нитрида бора. Она обладает уникальными абразивными свойствами. С ее помощью удается получить наивысшую степень шлифования.
Бесцентровое шлифование
Данный вид шлифовки применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металла. Шлифовка внешней части выполняется двумя способами:
- Первый способ предполагает обработку заготовок, имеющих большую длину. Обязательным условием является сохранение постоянства диаметра вдоль всей протяженности детали.
- Вторым способом обрабатывают поверхности, на которых имеются технологические углубления, проточки, различные вырезы. С его помощью производится шлифовка фасонных и ступенчатых деталей.
В первом случае производится продольная подача инструмента при одновременном вращении детали вокруг своей оси. Для получения наилучшего эффекта ось ведущего вала во время вращения расположена под определенным углом по отношению к оси шлифовального. Данный угол определяется диаметром и длиной заготовок.
Второй способ предполагает изменение подачи шлифовального инструмента в зависимости от конфигурации изделия из металла. Он позволяет получить высокую точность и качество обработанной поверхности.
Метод бесцентрового шлифования применяется на многих предприятиях, которые производят продукцию в больших количествах. Он обладает высокой производительностью. Благодаря своим преимуществам позволяет получить хорошее качество шлифовки промышленной продукции из металла.
Такой метод применяется для обработки внутренних элементов деталей из металла. Подход к реализации данного метода аналогичен обработке внешних поверхностей. Подача шлифовального круга осуществляется во внутреннее отверстие детали.
Шлифование плоских поверхностей
Очень часто возникает необходимость обработки плоских поверхностей. Плоская шлифовка деталей из металла предполагает три разновидности операций: обдирную, черновую, чистовую обработку. Первый тип операции производится, когда необходимо удалить твердый поверхностный слой металла, а строгание или фрезерование металла провести затруднительно. Таким способом обрабатывают детали из чугуна, стыки сварных конструкций и отдельные типы стальных заготовок.
Черновая и чистовая плоская шлифовка металла применяется последовательно. Это позволяет добиться высокой точности и получить идеально ровную поверхность металла с минимальным показателем шероховатости. Плоскошлифовальные работы выполняются на специальных станках с применением абразивных кругов различной точности. В зависимости от поставленной задачи применяют однопроходный или многопроходный метод шлифовки металла. Второй выполняется с применением мелкого абразива, что снижает значение воздействующих сил на обрабатываемую поверхность, приводит к улучшению температурного режима, уменьшает возможную деформацию в процессе обработки.
Технологически плоская шлифовка металла реализуется следующим образом. Деталь закрепляется на неподвижном столе станка. Фиксация может быть механической или магнитной. Обработка металла производится шлифовальным кругом. Во время работы он совершает вращательные и поступательные движения.
