Вторник, 08 Январь 2019 08:04

Внутришлифовальный станок с ЧПУ с пятью осями по алюминию

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

В наши дни прогресс не стоит на месте. Всё чаще мы встречаем обработку точных деталей поверхностей доверяют станкам с ЧПУ. Для окончательной обработки отверстий применяют станки шлифовального типа.


Шлифование является одним из ключевых этапов технологической обработки металлов, в результате чего возможно устранить множественные неровности на поверхности металла. Данный вид обработки является процессом массового скоростного резания с образованием очень мелких стружек.

 

Выполняют шлифование после лезвийных операций резания (точения, фрезерования, строгания и др.), что позволяет обеспечить 6…7 квалитеты точности размеров при очень малой шероховатости поверхностей (Rа = 0,08...0,32 мкм).
Для шлифования алюминия применяются абразивные материалы естественного и искусственного происхождения.
К естественным абразивам относят корунд, наждак, кварцевый песок, гранат, кремень, алмаз и т.д, которые имеют ограниченное применение из-за нестабильности их физико-механических характеристик.

 


В машиностроении в основном используют искусственные абразивные материалы, такие как: электрокорунды, карбиды кремния и бора, синтетические алмазы и эльбор.
В зависимости от твердости металла используют абразивы. Для шлифовки  необходимы: абразив, керамические или войлочные круги, с наклеенными на них абразивным материалом. Популярны сейчас так называемые кожицы.  Выпускаются они на тканевой основе, но бывают и комбинированными. Величину зерна в абразивах обозначают  номером: чем мельче абразив, тем больше его порядковый номер.

 


На шлифовальных станках можно обрабатывать плоские, цилиндрические наружные и внутренние поверхности, шлифовать зубья шестерён, затачивать различные инструменты ит.д. Шлифовальные станки получили широкое распространение во всех отраслях промышленности в качестве станков общего и специального назначения.

 

Станки общего назначения делятся на: 

 

а) кругло-шлифовальные;


б) внутришлифовальные;


в) плоскошлифовальные;


г) бесцентровые кругло и внутришлифовальные. 

 


Специализированные шлифовальные станки предназначаются для получения весьма чистых (гладких) поверхностей - доводочные, отделочные станки и другие, либо для выполнения определенных операций над различными деталями резьбошлифовальные, шлицешлифовальные и др.
С внедрением в практику новых методов получения заготовок с малыми припусками появилась возможность обрабатывать такие заготовки сразу шлифованием, минуя обработку на других металлорежущих станках.

 


Внутришлифовальные станки предназначены для шлифования внутренних цилиндрических, конических и других поверхностей тел вращения. Обычно у таких станков обрабатываемая деталь вращается вокруг оси шлифуемого отверстия, осуществляя круговую подачу. Шлифовальный круг вращается вокруг создавая скорость резания. Продольная подача получается за счёт возвратно-поступательного движения шлифовального круга или детали. Поперечная подача производится путём периодического поперечного перемещения шлифовальной бабки в конце каждого прохода поверхности обрабатываемой детали.

 


Современные внутришлифовальные станки разделяются на несколько типов. Конструктивно они схожи с горизонтальными или вертикальными фрезерными установками. Разница заключается в способе обработки деталей – шпиндель находится в заготовке и методом вращения убирает излишки материала.

 


Зачастую заготовка остается неподвижной. Вращение от главного привода передается валу шпиндельной головки. На ней устанавливают шлифовальные инструменты различных видов. Их выбор зависит от степени обработки и материала изготовления детали. Для обработки больших изделий применяются специальные модели станков, рассчитанные на значительные нагрузки

 

В зависимости от конструктивных и функциональных особенностей существуют следующие типы внутришлифовальных станков:


Одношпиндельные.

Предназначены только для шлифования внутренних поверхностей цилиндрических или конических заготовок;


Двухшпиндельные.

Дополнительно к основной функции второй шпиндель выполняет обработку кромок изделий. Это позволяет повысить производительность и как следствие – качество изготовления;
двухсторонние двухшпиндельные. Относятся к разряду специального оборудования. В них деталь закрепляется на конструкции, благодаря которой происходит шлифовка изделия с двух сторон. Таким образом обрабатываются сложные по конфигурации фигуры.


Кроме этих показателей при выборе необходимо учитывать специфику комплектации оборудования и способ управления производственным процессом. Для максимальной автоматизации рекомендуется выбирать модели с ЧПУ. Они позволяют увеличить качество обработки. Но для этого необходимо правильно составить программу и тщательно рассчитать изначальную и требуемую конфигурацию детали.

 


Для контроля работы внутришлифовальный станок с ЧПУ запускают в полуавтоматическом режиме. Это означает, что после выполнения одной операции происходит остановка оборудования. В это время можно выполнить замеры заготовки и в случае надобности внести коррективы в программу.
Для обработки деталей сложной конфигурации с множеством отверстий применяют станки с несколькими координатами обработки.

 

 

В зависимости от назначения, конфигурации детали, требованиям, и другим характеристикам.

В данный момент существует огромное множество различных типов станков. Рассмотрим один из них - внутришлифовальные станки. Данные станки похожи на расточные, однако первые способны обеспечить более высокую точность обработки выше, чем у обычных металлообрабатывающих станков, например фрезерного или токарного типа. Также у них выше частота вращения шпинделя. Достаточно часто подобные станки применяют при изготовлении изделий инструментального производства, штампов, особо точных корпусных деталей редукторов, изделия пневматических и электрических двигателей, а также различных систем охлаждения.

 

На сегодняшний день самыми популярными считаются внутришлифовальные станки с пятью осями обработки. Они делятся на два типа планетарно-шлифовальный и с вращением заготовки.
Станки с вращением заготовки распространены несколько больше и применяются чаще на производстве. Их особенность в том, что с практической точки зрения у них более универсальная и простая схема работы. Это обусловлено тем, что установка детали производится двумя способами: в патрон или в специальное зажимное устройство (приспособление), которое во время работы станка вращается одновременно с шлифовальным кругом.

 


Подобные особенности конструкции оборудования позволяют современным станкам выполнять более точную и высокоуровневую шлифовку тел вращения в форме цилиндра или конуса.
Кроме этих видов оборудования есть еще один вид внутришлифовальных станков бесцентрового типа. В них для закрепления заготовки применяют специальные ролики. Подобное оборудование превосходно подходит для массового и серийного производства.

 

Станки внутришлифовального типа оснащают программным управлением, тем самым увеличивают в несколько раз их внушительные производственные характеристики. Кроме числового программного управления, современные модели станков оборудованы дополнительными устройствами: магнитными сепараторами, которые служат для защиты оборудования цеха, от металлических предметов, которые могут случайно попасть в процессе обработки нанести огромный вред элементам станка. Применение таких устройств позволяет эффективно отделить частицы металла, исключить их негативное воздействие на станок в целом и на его отдельные элементы, а также повышает качество готовой продукции.

 


Кроме того современное оборудование оснащено гидравлическими приводами - комплекс устройств, систем и механизмов, которые предназначены для приведения в движение станочного оборудования, путем гидравлической энергии. Ну и конечно внутришлифовальные станки оснащены транспортерами и системами для фиксации заготовок.


Многие станки, которые мы сейчас рассмотрим очень схожи между собой по функциональному назначению. Основными различиями являются габаритные размеры и масса станка, а так же диапазон размеров обрабатываемой детали.

 


Рассмотрим 5-осевой шлифовальный станок с ЧПУ модели TE-5.


Из общих характеристик данного станка мы видим, что максимальная длина заготовки, которую может обрабатывать донное оборудование составляет 110 мм, максимальный диаметр заготовки при вращение шпинделя от 1000 до 9000 об/мин составляет 200 мм. Мощность двигателя шпинделя в 5 лошадиных сил составляет 3,75 кВт. Так как станок работает в 5 направлениях пространства, то рассмотрим так же максимальные его перемещения. По оси X перемещаться до 180 мм, Y до 200 мм, перемещение по оси Z составляет 150 мм, ось поворота детали А составляет 360 градусов, поворот шлифовальной головки по оси С варьируется от 10 до 190 градусов.

Для быстрой смены инструмента или отвода его в безопасную зону используют быстрое перемещение шпинделя. В данной модели перемещение по осям X/Y/Z составляет 10000 мм минуту. Станок оснащен контроллером модели IRC+SIEMENS. Вес станка составляет 3.500 кг, а занимаемая площадь 2170x1840x2070 мм. Данный станок способен обрабатывать различные виды материалов, в том числе и алюминий.


Хотя основным видом шлифования алюминия является электрохимическая шлифовка
Данный вид обработки дает возможность вернуть изделиям идеальные контуры, устранить имеющиеся шероховатости и неровности. Электрохимическая шлифовка основывается на применении метода анодного распада.

 


Сначала предварительно обезжиренные и чистые изделия погружаются в специальный раствор, который призван удалить естественный слой окисленного алюминия. Обычно этот этап длится всего 20-30 секунд. Затем проводят электрический разряд между специально подбираемым катодом и анодом, которым является сама деталь. Возникает явление поляризации, ток снижает свое значение. В результате анод, т.е. обрабатываемая деталь, покрывается тонким окисленным слоем.

После просушивания становится очевидным, что при помощи данного процесса можно значительно улучшить светоотражающие свойства поверхности. Однако стоит отметить, что отшлифованная поверхность не обладает серьезными защитными свойствами и требует проведения последующих защитных мероприятий, к примеру, анодирования.

 

 


Для изготовления наиболее точных деталей из алюминия также используют прецизионный 5-осевой шлифовальный станок с ЧПУ NORMA.


По оси X – в продольном направлении, перемещение составляет до 400 мм, в поперечном направлении по Y до 280 мм, перемещение по оси Z – вертикальное направление, составляет 280 мм, вращение детали вокруг оси А свободное. поворот шлифовальной головки по оси С составляет 340 мм. Вес станка составляет 5.500 кг. Станок является более мощным, по сравнению с предыдущим. Мощность привода составляет 7,5 кВт, что обеспечивает 9000 об/мин шпинделя.

Также данная модель оснащена двойным шпинделем HSK 50 (3+3 шлифовальных круга), размер кругов в диапазоне от 50 до 250 мм.
Производство закупает станки того или иного производителя согласно своим потребностям.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 44 раз Последнее изменение Вторник, 08 Январь 2019 08:21
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии