Описание, устройство и принцип работы внутришлифовальных станков

Обычным внутришлифовальным станком можно выполнять   операции по шлифовке торца изделия и внутреннего диаметра. Он очень хорошо выдерживает линейные величины, на нём качественно и быстро выполняются заготовками.

 Обойти его может только внутришлифовальный станок с ЧПУ. По своему набору функций станок с ЧПУ похож  с ручным, но обладает более большой номенклатурой выполняемых операций. Кроме обработки всевозможных внутренних и наружных поверхностей, он выполняет  изделия трудной формы и их торцами.

У внутришлифовальных станков с ЧПУ может быть одна или несколько осей управляемых координат. Главными являются оси поперечной и продольной подачи. По продольной оси выполняется продольное перемещение шлифовального круга, по поперечной оси – или перемещение шлифовального круга, или перемещение передней бабки станка. Благодаря данным осям можно задавать наперед основные операции. К примеру, от внутренней торцовки поверхности, конического отверстия или же фаски до сквозной, глухой шлифовки отверстий цилиндрического типа.

 

 

Крепление заготовки на внутренне шлифовальных станках осуществляется с помощью трёхкулачкового  патрона. Шлифование обычно считается окончательной или предокончательной операцией, в следствии этого, допуск в среднем составляет 0,008 мм. Измерение выполняется нутромером с использованием  эталонных калибров, изготовление которых весьма трудоемко, с временем изготовления 2º. Измерение аналогичным методом увеличивает количество тех.потерь при изготовлении эталонных калибров из-за повышения погрешности базирования детали в патроне. Исключить ее или убрать её вовсе можно оснастив станок измерительной головкой.  Например, можно оснастить измерительной головкой Renishaw, погрешность измерения, с использованием головки может составить до 0,001 мм.

 

 

Основы подбора станков:

 

При выборе станков для внутреннего шлифования деталей надо принимать во внимание следящие аспекты:

 

- наличие необходимых режимов обработки;

 

-частота вращения заготовки или же рабочего инструмента;

 

- углы поворота бабки, длины хода;

 

- наличие и уровня автоматизации;

 

- максимальный диаметр устанавливаемых деталей;

 

- параметры точности обработки;

 

- стоимость оборудования;

 

- наличие в продаже деталей, а так же сложность обслуживания;

 

- мощность установленного двигателя;

 

-требования к условиям эксплуатации.

 

 

Устройство и принцип работы

 

 

Внутришлифовальный станок состоит из:

Станины, стойки. Шпинделя, рабочего стола, шлифовального диска, электродвигателя, элементов управления или блок с ЧПУ, система охлаждения, корпус, узла для крепления заготовки.

 

Принцип выполнения работы на внутришлифовальном станке 

Деталь крепится в трёхкулачковый патрон, устанавливается подходящий по размерам и параметрам шлифовальный круг. Далее запускается станок. Круг медленно вводится внутрь заготовки так , что бы снималась определённая часть поверхностного слоя. Сначала проводится черновая обработка со снятием крупных шероховатостей, а затем чистовая.   Количество проходов круга внутри заготовки определяется требованиями к нужному результату, а также сложностью обработки.

 

Технические характеристики

Характеристики станков для шлифовки внутренних поверхностей:

 диаметры обрабатываемых отверстий от 6 до 800 мм;

частоты вращения двигателя от 12 тыс. об/мин. до 80 тыс. об/мин.;

 мощность электродвигателей от 1,5 до 11,5 кВт;

длина хода шлифовальной бабки до 500 мм;

частота вращения заготовки от 10 до 2000 об/мин; скорость шлифовки до 35 м/с;

 точность обработки до 1 мкм;

шероховатость диска от 0,08 мкм.

 

 Разновидности

Внутришлифовальные станки по типу подачи заготовки или диска бывают следующих видов:

с круговой, при котором вращается заготовка;

с продольной с возвратно-поступательным перемещением детали относительно круга или наоборот;

 с поперечной, при которой выполняется периодическое смещение бабки относительно осевой линии круга.

 

По способу автоматизации:

• управляемые вручную;
• автоматизированные, оснащённые ЧПУ.

 

 Принципы выбора

При выборе станков для внутреннего шлифования деталей нужно учитывать следующие критерии:

- наличия необходимых режимов обработки;

- частоты вращения заготовки или рабочего инструмента;

- углов поворота бабки, длины хода;

- наличия и уровня автоматизации;

- максимального диаметра устанавливаемых деталей;

- параметров точности обработки;

- стоимости оборудования;

- наличия в продаже деталей, сложности обслуживания;

- мощности установленного двигателя;

- требований к условиям эксплуатации.

 

 

 Преимущества и недостатки

Преимущества станков для шлифовки:

• высокие показатели точности; широкие возможности по подбору шлифовочных дисков;
• выполнение обработки различных материалов;
• шлифовка отверстий любых типов;
• неприхотливость оборудования в эксплуатации;
• большой ресурс механических узлов;
• невысокая себестоимость обработки;
• наличие моделей с различным уровнем автоматизации;
• регулировка частоты вращения заготовки или рабочего инструмента.

Недостатки:

• относительно небольшая глубина обработки, усложняющая подготовку деталей больших размеров;
• отсутствие визуального контроля шлифования;
• ограничение по диаметру применяемых дисков; обработка угла при вершине до 600.

 

 

 

Изготовление своими руками станка

Для создания станка своими руками, потребуется на начальном этапе понять, какими характеристиками станок должен обладать, а дальше подобрать готовый чертёж или найти готовый подходящий в специальной литературе.

 Далее нужно создать смету затрат на основе деталировки, оценить необходимость изготовления оригинальных деталей либо закупить готовые аналоги.

 

 

Для создания внутришлифовального станка потребуется подготовить следующие компоненты и инструменты:

• станину, являющейся основой конструкции, минимальный размер должен составлять 180х160 мм, конструируется из дерева или стальной плиты;
• основание, создаётся из тонколистовой стали, толщина которой не менее 0,5 мм; подобрать подходящий по мощности электродвигатель, проводку, выключатель;
• закупить крепёжные элементы;
• сконструировать из стали направляющие для перемещения станины;
• приобрести ручки для регулировки положения режущего диска относительно заготовки; тиски для крепления заготовки;
• шлифовальный диск;
• крепления для шлифовального диска.

 

Примечание: для того что бы происходило точное перемещения рабочего инструмента относительно обрабатываемой детали, нужно использовать винтовые направляющие. При вращении барабана будет выполняться плавное перемещение диска внутри заготовки.

 

 

Эксплуатация

         При работе на шлифовальных станках нужно соблюдать следующие правила:

 - диск и заготовка должны быть установлены плотно, соосно, без свободного вращения;

- уровень биений не должен превышать допустимых значений, указанных в техдокументации;

- обязательно использовать защитные щитки, чтобы предотвратить травматизм оператора;

 - перед запуском нужно убедиться в работоспособности защитной системы;

- запрещено касаться руками вращающихся узлов, механизмов, заготовок;

- необходимо проводить техосмотры, замены повреждённых деталей, выполнять своевременную смазку; если предусмотрена система охлаждения, то требуется следить за её исправностью;

- не допускается использовать сильно изношенного круга или повреждённого;

- при обнаружении перегревов выше +600С нужно остановить работу, выяснить причину, устранить её;

- следует за один проход снимать оптимальный по размерам верхний слой, не вызывая перегрузок или сбоев в работе станка.

 

В случае, когда не будет хватать мощности нужно заменить двигатель или установить редуктор или коробку передач. Второй вариант является наиболее выгодным, но при этом сложность конструкции повыситсят в несколько раз.

 

 

Модель GI

Шлифовальные станки SUPERTEC имеют высокие характеристики точности, производительности, стабильности, долговечности, удобства в работе и требуют минимального обслуживания.

GI-150CNC

 

 

 

Рис.1 - внутришлифовальный станок с ЧПУ SUPERTEC GI-150CNC

 

Основные характеристики станка

Диапазон диаметров шлифуемых отверстий (мм)	6-150
Наибольший устанавливаемый диаметр заготовки (мм)	220
Диапазон частот вращения заготовки (об/мин)	1000
Диапазон частот вращения круга (об/мин)	8000-30000
Угол поворота стола º	+15 ~ -5
Перемещение по Х (мм)	200
Перемещение по Z (мм)	560
Ускоренное перемещение по Х (м/мин)	10
Мин. приращение подачи по Х (мм)	0,001
Ускоренное перемещение по Z (м/мин)	8
Мин. приращение подачи по Z (мм)	0,001

 

ПРИВОДЫ
Мощность привода шлифовального шпинделя (кВт)	1,5
Мощность привода шпинделя изделия (кВт)	3,7
Сервопривод по Х	Fanuc
Сервопривод по Z	Fanuc
Мощность привода насоса гидростанции (кВт)	0,75

 

ГАБАРИТЫ
Масса (кг)	4000
Упаковочные размеры (ДхШхВ) мм	2980x2280x2250

 

 

 Внутришлифовальный станок с ЧПУ I-grind 200D СNC

 

Страна изготовитель – Германия, поставщик –ВолгГТУ.

Данный вид модели станков имеют эргономичный дизайн, станина выполнена  из высококачественного чугуна, направляющие отшлифованы и имеют покрытие Turcite-B. Поступление масла на соприкасающиеся поверхности подвижных узлов контролируется автоматической системой смазки, что обеспечивает плавность перемещений и низкий коэффициент износа.
         Все перемещения во время шлифования управляются полностью автоматически. Это обеспечивает высокую точность, жесткость и производительность.

 

 

Станок используется как для массового производства, также хорошо показывают себя в обработке небольших партий изделий, так как простой для оператора интерфейс и эргономичная конструкция станка позволяет выполнять переналадку и устанавливать параметры обработки просто и быстро.

Для автоматизации данное оборудование может быть оснащено системой автоматической загрузки и разгрузки.

Шпиндель шлифовальной бабки установлен на роликовом подшипнике, а сама шлифовальная бабка имеет возможность поворота по/против часовой стрелки на 7-8 °, что позволяет шлифовать конические детали.

 

Рис. 2 - Внутришлифовальный станок с ЧПУ I-grind 200D СNC

 

Технические характеристики станка:

Технические данные	Ед.изм.	I-grind 200D СNC
Диаметр обрабатываемого отверстия	мм	Ø 6 - 200
Макс. глубина шлифования	мм	200
Макс. диаметр обрабатываемой детали над столом	мм	Ø 400
Макс. ход стола	мм	400
Макс. скорости подачи Z-оси	м/мин	5
Частота вращения шпинделя	об/мин	0 – 550
Угол поворота передней бабки	град	7 – 8
Емкость  бака гидравлической системы	л	60
Мощность шлифовальной бабки	кВт	0.75
Мощность шлифовального круга	кВт	1.5
Мощность гидравлической помпы	кВт	0.75
Мощность помпы СОЖ	кВт	0.09
Вес	кг	5750
Артикул		3230002

 

Обычная комплектация станка:

• Система ЧПУ
• Правильный инструмент
• Инструментальный ящик
• Система охлаждения
• Гидравлическая система

 

Дополнительная комплектация для данного станка: освещение рабочей зоны, 3х кулачковый патрон, 3х кулачковый гидравлический патрон, бумажный фильтр очистки СОЖ 40 л.мин, магнитный фильтр очистки СОЖ 40 л.мин, устройство для шлифования торцов, масляное охлаждение шпинделя.

 

 

 

300 CNC - Станок внутришлифовальный универсальный с ЧПУ

 

Описание производителя:

300 CNC  внутришлифовальный станок универсальный с ЧПУ
Шлифовальный центр мод. 300 CNC предназначен для обработки деталей больших размеров. 

Возможности, предоставляемые системой CNC управления, и различные опции позволяют потребителям решать наиболее сложные задачи обработки деталей.

 

 

Рис. 3 - 300 внутришлифовальный станок CNC

Технические характеристики станка

 

 

 

 

Станок внутришлифовальный с ЧПУ СЕРИЯ IGM-NC

Станки с направляющими качения, оснащены системой ЧПУ Fanuc 18-iT (одновременное управление по двум координатам). Встроена интерактивная система программирования. Автоматическая правка и профилирование шлифовального круга по программе с коррекцией позиции. На них возможно обрабатывать цилиндрические и конические, наружные и внутренние поверхности, поверхности сложной формы, а также торцов заготовки. Модификация станка с двумя шлифовальными шпинделями (дополнительное оснащение).

 

 

Модель IGM – 15 NC.

 

 

Технические характеристики станка:

Обрабатываемый внутренний диаметр, мм	O6~150
Максимальная глубина шлифования, мм	125
Максимальный диаметр заготовки с использованием защитного кожуха, мм	d260
Максимальный диаметр заготовки без использования защитного кожуха, мм	d600

 

Поперечный ход шлифовального шпинделя (ось X)
Максимальный ход, мм	170
Диапазон рабочих подач, мм/мин	0,001~10000
Ускоренная подача, мм/мин	10000

 

Продольный ход стола (ось Z)
Максимальный ход, мм	500
Диапазон рабочих подач, мм/мин	0,001~10000
Ускоренная подача, мм/мин	10000

 

Минимальный программируемый шаг
Ось X, мм	O0,0001
Ось Z, мм	O0,0001
Скорость вращения шпинделя изделия, мин-1	100~850
Угол поворота бабки изделия, градусы	-5~15
Скорость вращения шлифовального шпинделя,	Скорость вращения шлифовального шпинделя
Стандартное оснащение, мин-1	20000
Дополнительное оснащение, мин-1	10000~50000

 

Электродвигатели
Шпиндель изделия, кВт	1,5/4 (с инвертором)
Шлифовальный шпиндель, кВт	2,2/2
Привод оси X, кВт	750
Привод оси Z, кВт	900
Расстояние от низа станины до оси патрона, мм	1000

 

Система ЧПУ,
Тип	FANUC 18i-TA
Количество управляемых осей	поперечный ход — ось X / продольный ход — ось Z

 

Технические особенности станка

Станки IGM-NC — прецизионные внутришлифовальные станки с направляющими качения, оснащенные системой ЧПУ Fanuc 18-iT (одновременное управление по двум координатам). Автоматическая правка и профилирование шлифовального круга по программе с коррекцией позиции.

• в конструкции стола и суппорта применены направляющие качения, что обеспечивает дискретность подач до 0,1 мкм и устраняет необходимость в прогреве станка перед началом работы;
• пружинная система натяжения в механизме привода шлифовального круга, обеспечивающая постоянное натяжение ремня независимо от нагрузки на шлифовальный круг;
• встроенная интерактивная система программирования;
• автоматическая правка и профилирование шлифовального круга по программе с коррекцией позиции;
• возможность обработки цилиндрических и конических, наружных и внутренних поверхностей, поверхностей сложной формы, а также торцов заготовки;
• встроенные циклы шлифования;
• специальные циклы коррекции и функции прерывания цикла шлифования для правки круга;
• быстрая наладка с помощью обучающих функций встроенного программного обеспечения;
• модификация станка с двумя шлифовальными шпинделями (дополнительное оснащение)

 

 

 

 

 

  

Внутришлифовальные станки Spitzen. Серия SIG-80

Станки предназначены для высокоточного внутреннего шлифования заготовок с малыми габаритными размерами.

Диапазон шлифуемого Ø: 1,5 - 80 мм

Исполнение станков в 2-х вариантах: полуавтомат, автомат

Вес: 1400 кг

 

 

 

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:

Станки производятся в следующих модификациях:

• SA – суппорт в продольном направлении перемещается при помощи электродвигателя, а в поперечном – вручную;
• A – перемещения суппорта в продольном и поперечном направлениях задается электродвигателем.

Станки комплектуются высокоскоростными шпинделями в соответствии с заданными диаметрами шлифуемых отверстий. Конструкция станков и возможности по их дополнительной комплектации позволяют производить эффективную и высокоточную обработку широкой номенклатуры деталей.

 

СТАНДАРТНАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ:

• Цанга Ø 3 мм;
• Цанга Ø 6 мм;
• Гайка (M14 x P0,75);
• Инструментальный ящик.

 

Характеристики станков данной модели

 

Модель	SIG-80SA	SIG-80A
Диаметр внутреннего шлифования, мм	1,5 - 80	1,5 - 80
Диаметр зажимаемой заготовки, мм	2,5 - 200	2,5 - 200
Максимальная длина зажимаемой заготовки, мм	240	240
Градуировка поперечной подачи, мм	0,001	0,001
Частота вращения шпинделя передней бабки, об/мин	0 - 550	0 - 550
Метод подачи вперед-назад	ручная	автоматическая
Метод подачи влево-вправо	автоматическая	автоматическая
Частота вращения шлифовального шпинделя, об/мин	0 - 55 000	0 - 55 000
Мощность шлифовального шпинделя, Вт	750	750
Габаритные размеры
Длина, мм	1700	1700
Ширина, мм	1100	1100
Высота, мм	1700	1700
Вес, кг	1400	1400

 

 

 

Внутришлифовальный станок JHI-150.

Продукция: JAINNHER MACHINE CO., LTD, Тайвань

Модель: JHI-150 CNC / JHI-150 NC / JHI-150 BCNC

 

 

 

Станок внутришлифовальный JHI-150CNC с ЧПУ Fanuc 0i-Mate

Конструктивные особенности:

• Станина и основные узлы этих станков изготовлены из высококачественного чугуна Meehanite, благодаря им повышается жесткость и прочность конструкции для прецизионной обработки изделий, а также срок службы станка в целом.

 

• Поперечное перемещение суппорта происходит с помощью роликовых опор качения, продольное перемещение каретки осуществляется на закаленных направляющих скольжения благодаря шариковинтовых пар и сервомоторов, обеспечивающих жесткость и точность перемещения.

 

• Шлифовальный автоматический цикл включает в себя: черновое шлифование, правку круга, чистовое шлифование, выхаживание (полирование). Данный станок обеспечивает шлифование глухих и конусных отверстий, профильных поверхностей (сферических в том числе), торцевое шлифование (опция).

 

• Электрооборудование станка оснащено по стандарту СЕ. Система ЧПУ Fanuc c 8,4’’ цветным дисплеем имеет функцию самодиагностики с аварийной сигнализацией.

 

• Станок оборудован устройством натяжения ремня с микрометрической регулировкой для гашения вибрации шлифовального шпинделя.

 

• Гидростанция станка с двухнасосным агрегатом и охлаждением предназначена для привода кулачков патрона изделия и ролика для правки круга, а также для смазки направляющих станины

 

Так же станок оснащён  диалоговым русифицированным интерфейсом, который максимально упрощает управление станком и отличается легкостью в освоении и изучении.

• Автоматический режим, множество параметров настройки. Дает возможность выбирать между черновым, тонким шлифованием, выхаживанием и правкой круга.

 

• Автоматическая правка круга с функцией компенсации.

 

• Высокая прочность всей конструкции гарантирует максимальную долговечность и стабильность.

 

• Для подач по осям Х и Z используются сервоприводы.

 

• Автоматическая силовая смазка оси X обеспечивает максимальную плавность движения.