Тип шлифовальных станков, доступных на рынке, варьируется в зависимости от конструкции конкретных деталей или компонентов. Типы станков включают в себя плоскошлифовальные, круглошлифовальные, заточные, шлифовальные, зубчатые.
Шлифовальные станки разделены по типу шлифования, которое они выполняют, например, плоскость, форма, внутренний диаметр (ID), наружный диаметр (OD), резьба, врезание, бесцентровое и сквозное шлифование. Несмотря на то, что шлифовальные станки с ручным управлением все еще распространены, станки с ЧПУ в настоящее время являются нормой, в основном из-за их высокой производительности и способности к автоматической работе.
Помимо высокой точности, обработка поверхности является основной причиной использования этих станков. Как правило, фрезерный станок может производить чистоту поверхности около 68 микрона Ra, а токарный станок может производить чистоту поверхности около 32 микрона Ra. Шлифовка необходима для обработки поверхности 16 микрон Ra и ниже. На самом деле, шлифование может привести к суперфинишу Ra с 8 микронами и ниже, а в некоторых случаях достичь 2 микронов Ra. Супер финишная обработка выполняется с использованием двух разных шлифовальных кругов с один с крупным другой с мелким зерном.
При шлифовании для обеспечения точности или чистоты поверхности оставляют обычно припуск около 0,050 мм. Чем мельче поверхность (чистота поверхности) требуется, тем выше должна быть зернистость у шлифовального круга. Время цикла для достижения размера готовой детали также увеличивается. В идеале, наименьшее количество материала должно быть оставлено после механической обработки, чтобы обеспечить достаточный запас материала для операции шлифования. Такой подход обеспечит оптимальное время цикла для операции шлифования.
На шлифовальном станке заготовки чаще всего удерживаются с помощью магнитного патрона, вакуумного патрона или специальных приспособлений, прикрученных непосредственно к столу. Для круглого шлифования заготовка обычно удерживается между центрами, в цанге, с патроном с тремя или четырьмя кулачками или на специальных приспособлениях. Инструментальные и режущие станки чаще всего используют цанги.
Чтобы обеспечить постоянную точность детали от 0,0002 мм и ниже, с суперобработкой до 16 микрон, шлифовальные станки должны быть спроектированы для контроля вибрации и теплового роста. Основания станков часто изготавливаются из гранита или специальных эпоксидных смол для минимизации теплового расширения и вибрации. Любая вибрация в станке напрямую влияет на качество поверхности детали.
Естественно, шлифовальные круги создают трение, которое, в свою очередь, создает тепло. Тепло от заготовки может передаваться на станок. Шлифовальные головки, двигатели, приводы, задние бабки, электроника и другие движущиеся компоненты также создают тепло, что может повлиять на точность работы.
Новейшие конструкции оборудования обеспечивают стабильность и постоянную точность размеров, контролируя температуру различных компонентов станка. Благодаря циркуляции охлажденной и отфильтрованной охлаждающей жидкости через шлифовальный круг, заднюю бабку, расширение компонентов станка значительно уменьшается. В некоторых конструкциях станка также используются приводы с жидкостным охлаждением, чтобы обеспечить равномерный тепловой рост во всем станке.
Многошпиндельные конфигурации
Хотя большинство станков имеют одношпиндельную шлифовальную головку, универсальные станки или так называемые многозадачные станки имеют несколько шлифовальных головок и несколько шпинделей. В зависимости от требований станки могут быть оснащены четырьмя шлифовальными шпинделями и измерительным щупом.
Универсальные шлифовальные станки обеспечивают высокоточную обработку для внутреннего, наружного и торцевого шлифования больших или малых заготовок. Можно использовать несколько шлифовальных кругов (каждый с разной формой, размером абразивного материала или связкой) для грубого шлифования, чистовой шлифовки и полировки - все в одной установке.
