Внутришлифовальные станки: обработка с изнанки

Каждую минуту во всем мире производится несколько миллионов деталей с высочайшим качеством обработки внутренних поверхностей. Многие из них работают в ключевых узлах и системах - например, в двигателях. А добиться точности им помогает внутришлифовальный станок. Это оборудование доводит “изнанку” металлоизделий до идеальной гладкости за минимальное количество проходов. На современных предприятиях оно становится важнейшим элементом многих производственных циклов.

Устройство внутришлифовальных станков 

К основным элементам машины относятся станина, шпиндельная бабка, привод вращения шпинделя и каретка с устройством крепления шлифовального круга. Станина - чугунное литое основание, благодаря которому станок прочно стоит на поверхности и исключает вибрации при работе. В шпиндельной бабке расположены электродвигатель и высокоточные подшипники, которые обеспечивают вращение шпинделя со скоростью до 10 000 оборотов в минуту.

Каретка перемещается по направляющим станины с помощью подачи, обеспечивая необходимое позиционирование и движение шлифовального круга внутри детали. Сам шлифовальный круг изготавливается из абразивных материалов, чаще всего из корунда или эльбора. Он крепится в шпинделе каретки и вращается со скоростью до 50 м/с.

В зависимости от типа обрабатываемых деталей внутришлифовальные станки могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение шпинделя. Кроме простейших моделей с ручным управлением производители предлагают внутришлифовальные станки с ЧПУ.  

Типы оборудования

По структуре и принципам работы машины могут быть:

• горизонтально-шлифовальными. Их отличие в том, что шпиндель в них расположен горизонтально. Это самые распространенные станки, их применяют для обработки отверстий в деталях небольших и средних размеров;
• вертикально-шлифовальными - с вертикально размещенным шпинделем. Подходят для обработки длинных деталей большого диаметра: например, валов и втулок. Используются и для шлифования глубоких отверстий;
• координатно-шлифовальными. Такое оборудование может выполнять многокоординатную обработку сложнопрофильных поверхностей. Управление по нескольким осям в нем осуществляет компьютерная программа;
• орбитально-шлифовальными. Особенность этих устройств - дополнительное вращение шлифовального круга, которое намного повышает производительность и качество процесса.

Конкретную модель внутришлифовального станка подбирают в зависимости от размеров и сложности обрабатываемых деталей. Учитывается и необходимая степень автоматизации. 

Плюсы обработки на внутришлифовальных станках

К обработке внутренних поверхностей деталей этим методом шлифования обращаются довольно часто. На производствах его ценят:

• за высокую точность размеров. Погрешность может достигать 0,001 мм. Этого показателя невозможно добиться при простой токарной или фрезерной обработке; 
• минимальную шероховатость поверхностей. Внутреннее шлифование позволяет получать зеркально гладкие поверхности с параметром шероховатости Ra до 0,04 мкм. Практически при помощи него достигается эффект полировки;
• отсутствие деформации деталей за счет теплового воздействия, возможного при других методах;
• возможность обработки как очень твердых, так и хрупких материалов: от закаленной стали до керамики и стекла; 
• экономию материала, так как это производство практически безотходно. Все элементы детали, включая заусенцы, удаляются абразивным инструментом. Менять придется только его - по мере износа;
• повышение износостойкости и срока службы деталей из-за высокого качества обработанной поверхности и высокой точности сопрягаемых размеров.

Еще одно преимущество внутришлифовального станка - цена: достаточно комфортная, учитывая, что он работает с деталями практически любой сложности.

Процесс внутреннего шлифования

Оборудование может обрабатывать любые типы заготовок: полученных литьем, сваркой, штамповкой или при помощи других технологий. Особых требований к их точности не предъявляется: должны быть соблюдены приблизительные габаритные размеры с необходимым припуском. Заготовку закрепляют в приспособлении или патроне шпинделя внутришлифовального станка, ориентируясь на принцип соосности со шлифовальным кругом.

Процесс начинается с чернового шлифования, во время которого удаляется основная масса материала. Затем внутришлифовальный станок работает “начисто”, выполняя точное шлифование поверхности в несколько проходов. На этом этапе достигаются высокая точность размеров и низкая шероховатость. При необходимости над деталью проводится суперфиниширование: шлифование алмазными или эльборовыми кругами для получения зеркальной поверхности.  

Последним производственным этапом становится контроль качества: измерение размеров, шероховатости, геометрической точности, приемка обработанных деталей.

Продукция внутришлифовальных станков

Внутришлифовальные станки с ЧПУ и более простые машины работают со всеми деталями, имеющими отверстия. К ним относятся: 

• элементы гидравлики - корпуса, штоки, направляющие втулки, цилиндры. Обработка отверстий гарантирует их герметичность и высокое качество рабочих поверхностей;
• зубчатые венцы шестерен для трансмиссий. Они требуют операций внутреннего шлифования после термообработки - для высокой точности зацепления;
• подшипники качения. Профильные валы и шлицы на внутренних кольцах шлифуют для прецизионной посадки с минимальным зазором;
• гильзы. Зеркальное качество внутренних цилиндров повышает компрессию и срок службы в двигателях;
• направляющие скольжения со шлифованными отверстиями для плунжеров в топливных насосах дизелей;
• вкладыши, колпачки, пальцы, использующиеся для снижения трения в подвижных соединениях.

От применения оборудования для обработки внутренних поверхностей напрямую зависит качество многих ответственных деталей в прецизионных механизмах.

Внутришлифовальные станки и технический прогресс

Производители работают над каждой моделью внутришлифовального станка, доводя ее до идеальных параметров. Но совершенству, как известно, нет предела. И  современные разработки в области производства этих машин предлагают много инновационных решений. Среди них внедрение:

• лазерных систем позиционирования для высокоточной установки детали относительно шлифовального круга;
• адаптивное управление процессом съема материала с использованием датчиков. Позволяет оптимизировать режимы резания в реальном времени; 
• автоматическая балансировка шлифовальных кругов с применением роботизированных манипуляторов для исключения вибраций;
• датчики износа абразивных кругов, позволяющие оптимизировать срок их службы для снижения эксплуатационных расходов.

Ищете внутришлифовальный станок, цена на который окажется доступной для вашего бюджета, а технические характеристики будут соответствовать самым строгим требованиям к производству? Участники проекта готовы предложить вам технологичное, точное, производительное и безопасное оборудование нового поколения. Обращайтесь!

Тип станка			Стоимость, руб.
Внутришлифовальный станок с ЧПУ			от 2 млн
Внутришлифовальный станок с дополнительным шпинделем			от 1,5 млн
Внутришлифовальный станок одношпиндельный			от 1 млн
Станок для шлифования центровых отверстий			от 500 тыс.