16.1. Шлифовальные станки. Общие сведения. Основные методы обработки. Классификация и выбор основных характеристик шлифовальных станков
Шлифовальные станки работают абразивным инструментом. В общем парке металлорежущих станков они составляют порядка 20 %, а в массовом (автотракторном, подшипниковом) производстве доля шлифовальных станков достигает 60 %.
С помощью шлифовальных станков выполняются высокопроизводительные операции по обдирке отливок, отрезке, шлифованию из целого прутка высоколегированного материала спиральных и шпоночных канавок, специальных сложных профилей и т.д. При этом применяют методы скоростного и обдирочного шлифования, позволяющие за меньшее время снять гораздо больший объем металла, чем при черновой обработке точением и фрезерованием. В производстве электронной и вычислительной техники только абразивная обработка позволяет изготовить детали из хрупких труднообрабатываемых магнитных и керамических материалов.
Кинематический процесс шлифования на всех типах шлифовальных станков осуществляется путем вращения шлифовального круга и вращения или перемещения обрабатываемой заготовки относительно рабочей поверхности круга(периферии или торца). Относительное перемещение заготовки проводится по прямолинейной или дуговой траектории.
Основные кинематические цепи шлифовальных станков:
- вращение шлифовального круга от индивидуального привода;
- продольное перемещение стола от гидропривода;
- вращение обрабатываемой заготовки или стола от индивидуального привода;
- поперечная подача шлифовального круга или заготовки — электромеханическая или гидравлическая;
- подача круга на глубину — механическая или гидравлическая;
- правка круга — ручная, гидравлическая, электромеханическая.
Классификация основных типов шлифовальных станков приведена в табл. 1.16.1.
1.16.1. Классификация основных типов шлифовальных станков
| Тип станка | Основная характеристика станка | Область применения станка | Конструктивные особенности станка |
| Круглошлифовальные станки | Наибольший диаметр шлифуемых заготовок 25 — 600 мм | Шлифование цилиндрических и конических поверхностей при зажиме заготовки в центрах или патроне | Вращающийся горизонтальный шлифовальный шпиндель помещается на салазках, осуществляющих подачу на глубину. Обрабатываемая заготовка вращается на центрах передней и задней бабки или в патроне передней бабки, установленных на столе. Возвратно-поступательное продольное движение осуществляется в станках малых и средних размеров — столом, очень крупных — шлифовальной бабкой |
| Универсальные круглошлифовальные станки | Наибольший диаметр шлифуемых заготовок 25 — 300 мм | Шлифование цилиндрических, конических и торцовых поверхностей при зажиме заготовки в центрах или патроне | Конструкция та же, что и у круглошлифовальных станков. Шлифовальная бабка, передняя бабка и стол станка являются поворотными вокруг вертикальных осей |
| Врезные круглошлифовальные станки | Наибольший диаметр шлифуемых заготовок 150 — 400 мм | Шлифование цилиндрических, конических и профильных поверхностей при зажиме заготовки в центрах при поперечной подаче круга (метод врезания) | Конструкция та же, что и у круглошлифовальных станков. Шлифование производится кругом или набором кругов, ширина которых соответствует ширине обрабатываемой поверхности. Продольное перемещение стола только установочное. Шлифовальная бабка или стол могут иметь осциллирующее движение в продольном направлении. Жесткость и мощность выше, чем у обычных круглошлифовальных станков |
| Бесцентровые круглошлифовальные станки | Наибольший диаметр шлифуемых заготовок 25 — 300 мм | Бесцентровое шлифование цилиндрических поверхностей на проход и цилиндрических, конических и профильных поверхностей по методу врезания | Станки имеют два шлифовальных круга. Вращение обрабатываемой заготовки осуществляется за счет разности окружных скоростей шлифующего и подающего круга, вращающихся в одном направлении. Продольная подача настраивается поворотом на небольшой угол ведущего круга или ножа. Подача на глубину производится шлифующим кругом |
| Вальцешлифовальный станок | Наибольший диаметр вальцов 400 — 1000 мм | Шлифование цилиндрических и профильных прокатных вальцов при установке их в центрах | Конструкция та же, что и у круглошлифовальных станков. Продольное перемещение круга осуществляется шлифовальной бабкой. Имеется механизм для получения выпуклых и вогнутых поверхностей |
| Станки для шлифования шатунных шеек коленчатых валов | Наибольший диаметр вала коленом 300 800 мм | Одновременное или последовательное шлифование шатунных шеек коленчатых валов по методу врезания | Конструкция та же, что и у круглошлифоваль-ных станков. Зажимы позволяют устанавливать коленчатый вал таким образом, чтобы шлифуемая шейка вращалась вокруг своей (собственной) оси. Привод изделия двухсторонний. Количество шлифовальных кругов -один или два |
| Внутришлифовальные станки | Наибольший диаметр шлифуемого отверстия 10-1000 мм | Шлифование цилиндрических и конических отверстий | По расположению шпинделя различают вертикальные и горизонтальные станки. Шпиндель изделия сообщает вращение обрабатываемой детали. Шлифовальный шпиндель помещается на салазках, осуществляющих возвратно-поступательное продольное перемещение; подача на глубину обычно проводится верхними салазками шлифовальной бабки |
| Плоскошлифовальные станки | Размер стола: ширина 150 -1000 мм, длина -200 — 5000 мм или диаметр 300-2000 мм | Шлифование плоских поверхностей периферией или торцом круга. При наличии специальных устройств шлифование сложных контуров | По расположению шпинделя различают станки вертикальные и горизонтальные, а по числу колонн — одноколонные и двухколонные с поперечиной. Заготовка или серия заготовок закрепляются на столе, который имеет круговое или продольное возвратно-поступательное перемещение. Только в очень крупных станках продольное движение осуществляется не столом, а стойкой круга. Подача на глубину проводится шлифовальной бабкой или столом |
| Двухсторонние плоско-шлифовальные станки | Диаметр шлифовального круга 450 — 900 мм | Шлифование двух плоских поверхностей одновременно | Различают горизонтальные и вертикальные станки. Шлифовальные шпиндели имеют установочное движение в осевом направлении. Между кругами помещается подающее устройство, на котором закрепляются обрабатываемые заготовки |
| Шлифовальные станки для направляющих | Наибольшая длина шлифуемой заготовки 1000 — 5000 мм | Шлифование плоских и призматических направляющих в станинах, столах, салазках и пр. | Одноколонная или портальная конструкция с двумя или тремя шпинделями, помещенными в бабках, расположенных на траверсе. Детали устанавливаются на столе, имеющем продольное возвратно-поступательное движение. В крупных станках это движение осуществляет стойка с траверсой |
| Универсальные заточные станки | Наибольший диаметр затачиваемого инструмента 100 — 300 мм | Заточка метчиков, разверток, зенкеров, фрез и пр. При наличии специальных приспособлений круглое наружное, внутреннее и торцовое шлифование | Горизонтальный стол с консольным крестовым столом или столом на станине. Шпиндельная бабка с одним или двумя кругами может поворачиваться вокруг вертикальной оси и устанавливаться по высоте. Стол перемещается в продольном направлении. В консольных конструкциях стол имеет перемещение также в поперечном и вертикальном направлениях. Передняя и задняя бабки или приспособления для поддержания затачиваемого инструмента устанавливаются на столе |
| Обдирочно-шлифовальные станки | Диаметр шлифовального круга 100 — 800 мм | Обдирка, зачистка шлифованием | Конструкция с гибким валом применяется для переносных станков малых размеров. Средние станки — настенные и маятниковые. Крупные станки — с подвижным столом |
| Плоскопритирочные станки | Диаметр притирочных дисков 200 — 800 мм | Притирка плоских и цилиндрических поверхностей | Станок имеет два вертикальных вращающихся шпинделя, на которых установлены чугунные, медные или абразивные круги. Детали помещаются в сепаратор, получающий дополнительное перемещение между кругами — притирами. Ручные станки имеют один круг; все движения детали осуществляются вручную |
| Круглопритирочные станки | Наибольший диаметр притираемых заготовок 50 — 200 мм | Притирка калибров и другого измерительного инструмента | Притираемая деталь устанавливается в горизонтальном шпинделе. Притирка производится притирами — кольцами вручную |
| Шлифовально-притирочные станки | Наибольший диаметр притираемого отверстия 100-300 мм | Притирка отверстий абразивными брусками | Одно- или многошпиндельные станки. Вращательное и возвратно-поступательное Движение имеет шпиндель с шлифовально-притирочными головками. Горизонтальные станки применяются для глубоких отверстий |
| Щлифовально-отделочные станки | Наибольший диаметр валов 100 — 200 мм | Притирка шеек валов, шпинделей, поршней и прочих деталей абразивными брусками | Горизонтальные станки — для отделки длинных деталей, вертикальные — для коротких изделий. Одно- и многошпиндельные модели. Деталь получает вращение, абразивные бруски — осциллирующее движение |
| Полировальные станки | Диаметр полировального диска; ширина ленты 100 — 200 мм | Полирование плоских поверхностей (бесконечный ремень); цилиндрических, конических, сложных наружных и внутренних поверхностей (мягкий круг) | Станки с мягким кругом или бесконечным ремнем (кожаным или матерчатым), на которые нанесен абразивный порошок. Движение ремня по шкивам. Полирование проводится вручную |
Круглошлифовальный станок 3м131 — студопедия
Внутришлифовальный станок 3К228В
Наибольший диаметр шлифуемого отверстия, мм – 200.
Наибольшая длина шлифуемой поверхности, мм – 200.
Мощность двигателя шлифовального шпинделя Nд=5,5 кВт.
КПД станка h=0,85.
Частота вращения обрабатываемой заготовки регулируется бесступенчато, об/мин: 100¸600.
Частота вращения шлифовального круга , об/мин: 4500; 6000; 9000; 13000.
Скорость продольного хода шлифовальной бабки регулируется бесступенчато, об/мин: 1¸7.
Поперечная подача шлифовального круга мм/ход: 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005; 0,006.
Наибольшие размеры шлифовального круга Dк=175 мм, Вк=63 мм.
Плоскошлифовальный станок 3П722
Размер стола 320х1250 мм.
Мощность двигателя Nд=15 кВт.
КПД станка h=0,85.
Частота вращения шлифовального круга , об/мин: 1500.
Скорость движения стола – регулируется бесступенчато, м/мин: 3¸45.
Поперечная подача шлифовальной бабки – регулируется бесступенчато, мм/ход: 2¸48.
Вертикальная подача круга, мм, на реверс шлифовальной бабки: 0,004; 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,04; 0,045; 0,05; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,075; 0,08; 0,085; 0,09; 0,095; 0,1.
Размер шлифовального круга (нового) Dк=450 мм, Вк=80 мм.
Круглошлифовальный станок 3М131
Наибольший диаметр шлифуемой заготовки, мм – 280. Наибольшая длина заготовки, мм – 700. Мощность двигателя шлифовальной бабки N
д
=7,5 кВт. КПД станка h=0,8. Частота вращения круга , об/мин: 1112 и 1285. Частота вращения обрабатываемой заготовки регулируется бесступенчато,об/мин: 40¸400. Скорость продольного хода стола регулируется бесступенчато, об/мин: 50¸5000. Периодическая поперечная подача шлифовального круга регулируетсябесступенчато, мм/ход.стола: 0,002¸0,1. Непрерывная подача для врезного шлифования, мм/мин: 0,1¸4,5. Размеры шлифовального круга (нового) Dк=600 мм, Вк=63 мм.
Выбор характеристик шлифовальных кругов для различных условий шлифования (скорость круга V=35 м/с).
Приложение 2.
| Вид шлифования | Ra, мкм | Конструкционная (углеродистая и легированная) сталь с твердостью HRC | Жаропро-чная и коррозионно-стойкая сталь | Чугун и бронза | ||
| 30-50 | ||||||
| Круглое наружное с продольной подачей | 20-10 | 15А50С1К | 15А50СМ2К | 15А50СМ1К | 15А50СМ1Б, К | 54С50СМ1К |
| 2,5-1,25 | 15А40-50С2К | 15А40-50С1К | 15А40-50СМ2К | 15А40-50С1Б, К | 54С40-50СМ1К | |
| 1,25-0,63 | 15А, 24А40СТ1К | 24А40С1К | 24А40СМ2К | 24А40СМ2Б, К | 63С, 24А40СМ2К | |
| 0,63-0,32 | 24А16-25СТ1К | 24А16-25С2К | 24А16-25С1К | 24А16-25СМ2Б, К | 63С, 25А16-25СМ2К | |
| Круглое наружное с радиальной подачей | 20-10 | 15А50С2К | 15А50С1К | 15А50СМ2К | 15А50СМ2Б, К | 54С50СМ2К |
| 2,5-1,25 | 15А40-50СТ1К | 15А40-50СМ2К | 15А40-50СМ2К | 15А40-50СМ2Б, К | 54С40-50СМ2К | |
| 1,25-0,63 | 15А, 24А40СТ1К | 24А40С1К | 24А40С1К | 24А40С1Б, К | 63С, 24А40С1К | |
| 0,63-0,32 | 24А16-25СТ2К | 24А16-25С2К | 24А16-25С2К | 24А16-25С1Б, К | 63С, 24А16-25С1К | |
| Круглое внутреннее | 20-10 | 24А50С1К | 24А50СМ2К | 24А50СМ2К | 24А50СМ1К, Б | 54С50СМ1К |
| 2,5-1,25 | 24А40С2К | 24А40С1К | 24А40СМ2К | 24А40СМ2К, Б | 54С40СМ2К | |
| 1,25-0,63 | 24А25С2К | 24А25С2К | 24А25С1К | 24А25С1К, Б | 63С, 24А25СМ2К | |
| 0,63-0,32 | 24А16СТ1К | 24А16С2К | 24А16С2К | 24А16С1К, Б | 63С, 24А16С1К | |
| Плоское периферией круга | 20-10 | 15А50СМ2К | 15А50СМ1К | 15А50М3К | 15А50М3К, Б | 63С, 54С, 24А50СМ2К |
| 2,5-1,25 | 15А40СМ2К | 15А40СМ1К | 15А40М3К | 15А40М3К, Б | 63С, 54С, 24А40СМ2К | |
| 1,25-0,63 | 15А25С1К | 15А25СМ2К | 15А25СМ1К | 15А25СМ1К, Б | 63С, 54С, 24А25С1К | |
| 0,63-0,32 | 15А16С1К | 15А16СМ2К | 15А16СМ1К | 15А16СМ1К, Б | 63С, 54С, 24А16С1К | |
| Плоское торцом круга | 20-10 | 15А50СМ1Б | 15А50СМ1Б | 15А50СМ2Б | 15А50М2Б | 63С, 54С, 24А50СМ2Б |
| 2,5-1,25 | 15А40СМ1Б | 15А40СМ1Б | 15А40М2Б | 15А40М2Б | 63С, 54С, 24А40СМ2Б | |
| 1,25-0,63 | 15А25СМ2Б | 15А25СМ1Б | 15А25М3Б | 15А25М3Б | 63С, 54С, 24А25С1Б | |
| 0,63-0,32 | 15А25СМ2Б | 15А25СМ1Б | 15А25М3Б | 15А25М3Б | 63С, 54С, 24А25С1Б | |
| Бесцентровое с продольной подачей | 20-10 | 15А50С2К | 15А50С1К | 15А50СМ2К | 15А50СМ2Б, К | 63С, 54С50СМ2К |
| 2,5-1,25 | 15А, 24А40-50СТ1К | 15А40-50С2К | 15А40-50СМ2К | 15А40-50СМ2Б, К | 63С, 54С40-50СМ2К | |
| 1,25-0,63 | 15А, 24А40СТ1К | 15А, 24А40С2К | 15А, 24А40С1К | 15А, 24А40С1Б, К | 63С, 54С15А40С1К | |
| 0,63-0,32 | 24А16-25СТ2К | 24А16-25СТ1К | 24А16-25С2К | 24А16-25С1Б, К | 63С, 54С15А1625С2К | |
| Бесцентровое с радиальной подачей | 20-10 | 15А50СТ1К | 15А50С2К | 15А50С1К | 15А50С1Б, К | 63С, 54С50С1К |
| 2,5-1,25 | 15А40-50СТ1К | 15А40-50С2К | 15А40-50С1К | 15А40-50СМ1Б, К | 63С, 54С40-50С1К | |
| 1,25-0,63 | 15А, 24А40СТ2К | 15А, 24А40СТ1К | 15А, 24А40С2К | 15А, 24А40С2Б, К | 63С, 54С15А40С2К | |
| 0,63-0,32 | 24А16-25СТ2К | 24А16-25СТ1К | 24А16-25С2К | 24А16-25С2Б, К | 63С, 54С15А1625С2К |
Приложение 3
Параметры шероховатости поверхности и соответствующие им классы шероховатости
| Класс шероховатости | Параметры шероховатости для документации, разработанной до 1975 г. (ГОСТ 2789-73) | Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73 (соответствует предпочтительному ряду) | |
| Rz | Ra | ||
| 12,5 | |||
| 6,3 | |||
| 3,2 | |||
| 2,5 | 1,6 | ||
| 1,25 | 0,8 | ||
| 0,63 | 0,4 | ||
| 0,32 | 0,2 | ||
| 0,16 | 0,1 | ||
| 0,08 | 0,05 | ||
| 0,04 | 0,025 | ||
| 0,1 | 0,012 | ||
| 0,05 | 0,012 |
Приложение 4
Режимы внутреннего шлифования
| Тип станков | Вид шлифования : предварительное (П); чистовое (Ч) | Режимы шлифования | |||
| окружная скорость детали, м/мин | глубина шлифования или поперечная подача, мм/дв. ход | продольная подача в долях ширины круга | шероховатость обработанной поверхности | ||
| Простые, универсальные | П | 20-60 | 0,005 -0,02 | 0,50-0,70 | ![]() |
| Ч | 0,0025-0,01 | 0,25-0,50 | ![]() | ||
| Полуавтоматические | П | 50-150 | 0,0025-0,005 | 0,50-0,75 | ![]() |
| Ч | 0,0015-0,0025 | 0,25-0,50 | ![]() |
Приложение 5
Режимы круглого наружного шлифования
| Вид и характер шлифования | Окружная скорость детали, м/мин | Глубина шлифования (мм) или поперечная подача (мм/об) | Продольная подача в долях ширины круга | Шероховатость обработанной поверхности |
| Шлифование с поперечной и продольной подачей | ||||
| Предварительное: | ![]() | |||
| на один ход стола | 10-25 | 0,01 -0,025 | — | |
| на двойной ход стола | 20-30 | 0,015-0,05 | 0,3-0,7 | |
| Чистовое | 15-75 | 0,005-0,019 | 0,2-0,4 | ![]() |
| Шлифование с поперечной подачей | ||||
| Предварительное | 30-50 | 0,0025-0,075 | — | ![]() |
| Чистовое | 20-40 | 0,001 -0,005 | — | ![]() |
ЛИТЕРАТУРА
1. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. – М.: Машиностроение, 1976. 2. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах.Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. 3. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах.Т.2. Под ред. А.А. Малова . – М.: Машиностроение, 1972. 4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания длятехнического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. – М.:Машиностроение, 1967. 5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания длятехнического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 2. – М.:Машиностроение, 1967. 6. Справочник по обработке металлов резанием. АбрамовФ.Н. и др. – К.: Техника, 1983. 7. Справочник нормировщика-машиностроителя: в 2 т./Подред. Е.М. Стружестраха. – М.: ГОСИздат, 1961. – Т,2. – 892 с.
Станки дома 














































(1 оценок, среднее: 4,00 из 5)