Шліфувальні верстати з ЧПУ: опис, типи, технічні особливості

Розрізняються шліфувальні верстати з ЧПУ від пристроїв, що мають ручне керування тим, що забезпечення продуктивності робіт на верстаті з ЧПУ часто не залежить від самого процесу шліфування. Воно в більшій мірі залежить від зменшення часу, витраченого на обробку металу та запрограмованого автоматичного управління процесом шліфувальних робіт.

Зміст

  • 1 Про типи шліфувальних пристроїв
  • 2 Про технічні особливості деяких пристроїв з ЧПУ
  • 3 Про системах ЧПУ
  • 4 Про кругло-шліфувальних пристроях
  • 5 Про типи бесцентрово-шліфувальних пристроїв
  • 6 Про торці-кругло-шліфувальних пристроях з ЧПУ

Шліфувальні верстати з ЧПУ підходять, як правило, для остаточного чистового оброблення поверхонь деталей різними абразивами, алмазними колами. Така обробка проводиться шляхом зняття верхніх шарів металу, щоб надати поверхням найкращу чистоту.

Такими шліфувальними пристроями проводяться наступні операції:

  • обдирання;
  • розрізання;
  • відрізання заготовок;
  • точне оброблення обертальних поверхонь, зубчастих коліс, заточування різних інструментів.

Про типи шліфувальних пристроїв

Зазвичай, системи з числовим запрограмованим управлінням встановлюють на пристрої такого типу:

  • плоско-шліфувальні для оброблення звичайних площин;
  • кругло-шліфувальні пристрої, для шліфування колінчатих валів;
  • внутрішньошліфувальні верстати для профільного шліфування отворів;
  • точильно-шліфувальні, для заточування інструментів верстатного і ручного типу, зачищення деталей, обробки зварних або простих конструкцій;
  • контурно-шліфувальні;
  • заточувальні, для слюсарних робіт, типу зняття фасок, задирок, заточування будь-яких інструментів, аж до заточки фрез різного виду та свердел;
  • бесцентрово-шліфувальні види пристроїв, для врізний і безперервно-наскрізний шліфування.

Шліфувальні верстати з ЧПУ: опис, типи, технічні особливості

Про технічні особливості деяких пристроїв з ЧПУ

Виготовлення подібних верстатів для робіт по шліфуванню буває пов’язано з певними труднощами, які характеризуються такими технічними факторами:

  • з одного боку, необхідно добиватися хорошої якості і досить високої точності шліфувальних робіт, з мінімальним розсіюванням за розмірами кіл;
  • з іншого, необхідно враховувати похибку в точні розміри шліфувального робочого кола, залежні від його зносу.

У таких випадках потрібно, щоб на подібному шліфувальному верстаті ЧПУ, були спеціальні механізми для автоматичного компенсування зношуваності цього інструменту. Подібні механізми покликані компенсувати (відшкодувати):

  • деяку деформацію;
  • невелику похибку в температурному режимі;
  • зміни в припуски, припустимих на оброблюваних заготовках;
  • будь-які похибки верстатних пристосувань за заданими координатами.

Важливо. Для таких кругло-шліфувальні типів пристроїв, наприклад, ці механізми можуть забезпечити постійну можливість вимірювання розмірів заготовки по діаметру під час її обробки. Причому похибка у вимірюванні не перевищить більше 2·10-5 мм. Поздовжнє ж такого переміщення стола контролюється, маючи похибка всього 0.1 мм

Зазвичай для шлифовочного типу пристроїв вживають спеціальні системи CNC (від англ. ЧПУ), управління якими реалізовується за ординатам від 3 до 4. А якщо у верстатах задіяно кілька шліфувальних кругів, то таке управління буде здійснюватися за 5-6-8 різних ординатам. Причому взаємодія оператора з вбудованою системою ЧПУ часто проводиться в режимі діалогу за допомогою дисплея. До того ж для підвищення надійності такі системи облаштовуються спеціальними діагностичними модулями.

Про системах ЧПУ

З метою коректного управління механізмами для правки у верстатах вживаються такі програмні системи, які:

  • є замкнутими для компенсації температурних деформацій і геометричних неточностей;
  • мають можливість вимірювання з хорошою роздільною здатністю, для забезпечення невеликих допусків на точне позиціонування;
  • мають можливість автоматичної компенсації зношуваності кола;
  • зможуть керувати частотою кругового обертання, швидкістю подач.

Шліфувальні верстати з ЧПУ: опис, типи, технічні особливості

При управлінні подібними системами ЧПУ можливо координувати функціонування многокоординатных бесцентрово-кругло-шліфувальних пристроїв. Для цього вбудованою системою вживаються спеціальні модулі, які розраховують:

  • будь траєкторії шліфувальних пристосувань;
  • необхідні коригувальні дії;
  • взаимосогласованный діалог оператора з обслуговуючим пристроєм.

Важливо. Існування многокоординатных систем ЧПУ надає більше універсальності цим виробничим пристроїв, що дозволяє ефективно впливати на будь-які процеси шліфування.

Про кругло-шліфувальних пристроях

У будь-шліфувальних верстатах ЧПУ, найбільший вироблений ефект досягається при обробці поверхонь однією установкою спеціальних багатоступеневих деталей, наприклад:

  • шпинделів закріплення заготовок;
  • валів електричних двигунів;
  • турбінних елементів;
  • редукторів регулювання обертальних частот.

У таких випадках продуктивність значно підвищується при зниженні додаткового часу, який призначений для:

  • встанавлення необхідних заготовок і зняття вже оброблених готових виробів;
  • перевстановлення з метою подальшого оброблення шийки вала;
  • необхідних вимірювань.

На цих кругло-шліфувальні числових верстатах запрограмована обробка різних багатоступеневих валів сягає кінця при скороченні часу майже в 1,5-2 рази, якщо порівнювати їх з верстатом звичайного управління.

Про типах бесцентрово-шліфувальних пристроїв

Верстати цього виду зазвичай використовуються для:

  • оброблення різних деталей будь-якої довжини, з великими або малими діаметрами;
  • шліфування деталей з досить складними зовнішніми профілями.

Шліфувальні верстати з ЧПУ: опис, типи, технічні особливості

У цих верстатів зазвичай буває висока продуктивність і дуже точна обробка. Але, на жаль, для дрібносерійних і невеликих індивідуальних виробництв їх використання важко, так як досить складно робити переналагодження цих пристроїв, так як для цього потрібні значні тимчасові витрати, обслуговуючий персонал, який має високу кваліфікацію.

Такі труднощі пов’язані з технологічними особливостями цих шліфувальних верстатів, наприклад:

  • існування в них провідних, шліфувальних заточувальних кіл;
  • наявність спеціальних правлячих пристроїв, які забезпечують надання необхідних конфігурацій поверхонь будь-яких кіл (шлифовочного і провідного виду);
  • фіксація закріплення опорного виду спеціальних ножів;
  • присутність механізмів для компенсування подач потрібного типу кіл, оброблення виробів;
  • установка необхідного положення для завантажувально-розвантажувальних видів пристроїв.

Про торці-кругло-шліфувальних пристроях з ЧПУ

Зазвичай, у пристроях, керованих програмами, що передбачають велику кількість координат. Приміром, в шліфувальному пристосуванні цього типу може бути до 10 керованих ординат, з них три основних і мінімум шість допоміжних для кращого позиціонування:

  • осьовий орієнтації заготовок щодо кола;
  • зміщення бабки заднього типу для коригування та обробки заготовок;
  • правки кіл для забезпечення можливості обробки будь-яких профілів;
  • осей пристрої для активного контролю;
  • кращого повороту столів для оброблення конусів.

Шліфувальні верстати з ЧПУ: опис, типи, технічні особливості

Для обробки різного виду геометричних форм виробів шліфувальними верстатами ЧПУ, встановлені спеціальні програми:

  • диспетчер вибору режимів;
  • спеціальний модуль, керуючий приводом;
  • визначає координати точок інтерполятор.

При серійному виробництві такі шліфувальні верстати з ЧПУ використовуються з застосуванням програмних систем, що дає можливість для гнучкого налаштування циклу правки, шліфування, істотно впливає на швидкість переналагодження верстатів і оброблення різних деталей. До того ж такі багатокоординатні системи надають більше універсальності верстатів, стабільної ефективності управління всіма процесами.