Шлифовальные станки по металлу

Виды

Принцип работы данных устройств заключается в осуществлении одновременного вращения или перемещения режущего инструмента (абразивного круга или ленты) и поступательного или вращательного движения обрабатываемой заготовки.

Простейшим шлифовальным станком является обычное электрическое точило, где режущий инструмент – вращающийся абразивный диск, а перемещение заготовки происходит в ручном режиме.

Станки для шлифовки отличаются по ряду признаков, они могут быть стационарными, настольными, переносными, к примеру шлифмашинка, тем не менее в их устройстве есть общие черты. В конструкцию большинства из них включены кинетические цепи, которые обеспечивают:

• вращение рабочего инструмента;
• передвижение рабочего стола в любых направлениях;
• подачу заготовки к режущей кромке;
• перемещение рабочего инструмента (вручную или с помощью гидравлики);
• вращение заготовки;
• подачу режущего инструмента в глубину.

Различают универсальные устройства, позволяющие обрабатывать различные заготовки, в том числе и в полностью автоматическом режиме, и простые модели, предназначенные для конкретного вида работ. В наши дни последние практически изжили себя, все чаще в продажу поступают настоящие шлифовальные комбайны, устройства с ЧПУ, позволяющие автоматизировать все необходимые процессы.

Круглошлифовальные

Один из наиболее распространенных видов шлифовальных станков – круглошлифовальный. Его предназначение – обработка заготовок из металла или дерева цилиндрической или конической формы.

Шлифовка выполняется вращающимся диском, установленным на подвижных салазках. Деталь, которую необходимо обработать, зажимают между передней и задней бабками устройства, что позволяет выполнять независимое вращение детали и режущей части инструмента.

Круглошлифовальные станки способны обрабатывать детали диаметром от 25 до 600 мм. Для производственных нужд выпускают устройства, способные шлифовать гораздо более крупные детали, в том числе со сложной геометрией.

Плоскошлифовальные

В отличие от предыдущего типа, плоскошлифовальные станки в первую очередь ориентированы на шлифование плоских поверхностей. Их рабочим инструментом также являются абразивные диски, но диск крепится на колонне, которая перемещается во всех плоскостях, а деталь устанавливается на столешнице в специальных креплениях.

По расположению режущей части различают горизонтальные и вертикальные станки. Помимо этого существуют устройства с несколькими колоннами, позволяющими одновременно выполнять разные операции.

Внутришлифовальные

Далеко не всегда достаточно обработать лишь наружную поверхность детали, часто требуется убрать шероховатость внутри цилиндрических и конических отверстий. Для этих целей применяют внутришлифовальные станки. Настольный станок для шлифовки внутренней поверхности может обработать отверстия диаметром от 10 до 100 мм, производственные агрегаты работают с диаметрами 100 см и более.

Двухсторонние плоскошлифовальные и круглопритирочные

В процессе производства часто необходимо обработать плоские поверхности с обеих сторон детали.

Тут на помощь придет плоскошлифовальный станок с двумя режущими инструментами, работающими в двух плоскостях. Данные устройства значительно увеличивают производительность труда. Различают станки горизонтального и вертикального типа.

Круглопритирочный вид станков предназначен для притирки точного калибровального и измерительного инструмента. Станок может работать с инструментом различного типа и размера.

Для тонкой шлифовки

Различные сферы производства, в большей мере это касается металлообработки, требуют высокой точности исполнения. Добиться идеальной гладкости поверхности помогают хонинговальные станки. Работающие под управлением программируемых контроллеров, устройства этого типа позволяют добиться максимальных показателей точности.

2 Разновидности станков

Если говорить о шлифовальных станках вообще, их классификация производится исходя из двух параметров: область применения и выполняемые функции.

По области применения станки бывают:

• круглошлифовальные станки. Предназначены для обработки деталей, имеющих круглое сечение;
• плоскошлифовальные. Их задача – шлифовка плоских деталей. К этому виду относится и барабанная машина;
• внутришлифовальные. С помощью таких механизмов выполняют обработку внутренних поверхностей изделия. Для этой цели часто используют дрели;
• специализированные. Предназначены для обработки сложных поверхностей – резьбы, пазы, зубья и прочее.

Разные станки могут выполнять разные функции:

• обрезка и зачистка;
• заточка;
• шлифовка.

2.1 Делаем барабанный станок своими руками

Барабанный шлифовальный станок по необработанному дереву сделать своими руками сложно, но вполне возможно.

Шлифовка на плоскошлифовальном станке

Для этого берем список необходимых элементов и ищем подходящий материал и запчасти.

И так, нам понадобится:

1. Станина. Для этих целей подойдет любой устойчивый верстак или стол, к которому можно прикрутить другие элементы станка. Лучше, если станина будет металлической. Если же приходится использовать деревянную конструкцию, ее нужно качественно укрепить своими руками.
2. Электродвигатель мощностью 200-300 Вт. Частота оборотов должна составлять 1500—2000 оборотов в минуту. Лучше если это будет однофазный асинхронный двигатель. Для этих целей подойдет механизм от старой стиральной машины (в этом случае берем от нее и шкивы с ремнем), дрели, болгарки и т.д.
3. Шлифовочный барабан по дереву. Это, пожалуй, самая главная и самая сложная часть станка, от которой будет зависеть качество выполняемых работ. О том, как и из чего изготовить самодельный шлифовальный барабан именно своими руками, мы поговорим позже.
4. Стойки для барабана. Устройство, фиксирующее барабан и регулирующее его высоту может быть изготовлено из деревянных брусьев. Механизм, регулирующий высоту, возможно изготовить своими руками в двух вариантах. Первый вариант – сквозные отверстия на стойках, через которые будет крепиться барабан. Этот вариант боле простой, но он позволяет работать только с фиксированным шагом регулировки около 1 см. Второй вариант – длинные винты, установленные перпендикулярно барабану. В этом случае, поджимая винты мы сможем поднимать шлифовальное устройство, отпуская – опускать. Во втором варианте возможна регулировка высоты с точностью до миллиметра.

Делать своими руками транспортерную ленту мы не будем. Это возможно, но в этом нет необходимости. Подача на самодельных станках, как правило, осуществляется вручную.

2.2 Делаем барабан

Прежде, чем приступить к изготовлению самого барабана, нужно четко понять, какие функции будет выполнять наша машина. Дело в том, что чем меньше размер цилиндра, тем легче и быстрее он будет вращаться двигателем от дрели.

Для изготовления шлифовального барабана нам понадобится кусочек чего угодно, что имеет цилиндрическую форму, нужной длинны и диаметра. Это может быть деревянный брус с круглым сечением, труба ПВХ, металлическая труба и многое другое.

Самодельный рабочий барабан шлифовальной машины

Мы рассмотрим в качестве материала трубу ПВХ для изготовления барабана своими руками.

1. Берем нужный по размеру отрезок пластиковой трубы. Так же нам понадобится металлический штырь, выполняющий роль оси, деревянные или пластиковые заглушки, совпадающие по диаметру с внутренним диаметром трубы, саморезы, резина, клей.
2. Берем заглушки и делаем в них отверстия, соответствующие по диаметру толщине прута.
3. Отверстия в заглушках должны быть строго по центру. Малейшая эксцентричность барабана приведет к неправильной работе станка.
4. Плотно сажаем заглушки в трубу и фиксируем с помощью саморезов.
5. Вставляем штырь в отверстия в заглушках. Ось должна выступать из цилиндра на 2-3 см с каждой стороны. Именно она будет выполнять роль крепления к регулировочным стойкам.
6. На барабан клеим резину. К ней будет легче крепить шлифовальную ленту.

2.3 Собираем станок

Чтобы собрать станок нужно:

1. Установить стойки на станину.
2. Прикрепить к ним барабан так, чтобы высоту его подъема можно было регулировать.
3. Подсоединить к барабану двигатель с помощью ременного или цепного привода.
4. Можно приступать к работе.

Простейший самодельный станок

Шлифовальный станок может заметно упростить жизнь домашнему мастеру, но у него есть один существенный недостаток – цена. Обойти это препятствие несложно. Используя минимум материалов и инструментов, делают простенькие шлифовальные станки по дереву своими руками.

В качестве силового агрегата домашнего шлифовального станка лучше всего подойдет двигатель от отслужившей свой век стиральной машины. Выбор конфигурации устройства зависит от предпочтений мастера, оптимальным же вариантом для большинства работ в домашней мастерской является самодельный станок ленточного типа. Он отличается простотой изготовления и позволяет выполнять широкий спектр работ.

Для работы в домашней мастерской вряд ли стоит изготавливать стационарный станок, достаточно сделать переносное устройство, которое при необходимости можно установить на верстак.

Лучший материал для рамы – металлический уголок или труба квадратного сечения. Соединение – сварка или болты. В любом случае станина должна быть устойчива, а двигатель на ней укреплен надежно.

Валики и лента

Чтобы избежать дополнительных затрат и не использовать ременную передачу или редуктор, валики делают разного диаметра. Точные размеры зависят от скорости вращения двигателя. Если используется двигатель 1500 оборотов в минуту, то диаметр ведущего диска должен быть около 200 мм, а натяжного – 20-40 мм. Рабочая ширина – 200 мм.

Если нет возможности подобрать готовые валики, их несложно изготовить из толстой фанеры или ДСП. Из листа вырезают заготовки 200 х 200 мм, собирают их в пакет толщиной около 250 мм. Используя дрель, по центру каждой заготовки сверлят отверстие, пакет стягивают болтом и обтачивают до получения цилиндрической формы. Так же изготавливают натяжной ролик.

Ведущий ролик крепят непосредственно на вал двигателя, натяжной – на станину. Чтобы в процессе работы лента не слетала, желательно сделать простенькие направляющие – резиновые кольца из велосипедной камеры. Их надевают на края валиков. Если ведущий валик сделать съемным, получится комбинированный станок, при необходимости на место валика можно устанавливать абразивный диск небольшого диаметра.

Готовые ленты для шлифовального станка несложно купить в специализированном магазине. Скорее всего, размер ленты будет нестандартным, если только устройство не проектировалось под конкретные расходные материалы, но это легко исправить, используя ножницы и клей.

Производители и цены

Ассортимент широк и содержит продукцию многих популярных брендов строительного рынка. Наиболее достойные предложения можно найти в линейках Bosch, Makita, Metabo и Hammer. Что касается отечественного производства, то эта категория представлена , «Зубр», «Интерскол» и т. д. Стоимость варьируется в среднем от 1,5 до 7 тыс. руб

При этом важно учитывать, что наждачный станок настольный, цена которого не превышает 2 тыс. руб., с большей вероятностью сможет обеспечить лишь простые операции по шлифованию

Для серьезной заточки следует ориентироваться на зарубежную технику стоимостью от 4-5 тыс. руб.

Устройство и принцип работы

Понять принцип работы проще, когда известны ключевые узлы станка. К ним относятся:

1. Неподвижная станина. Основание, которое удерживает на себе остальные элементы оборудования. На ней устанавливаются устойчивые ножки. Компактные модели могут комплектоваться колёсиками для перемещения по мастерской.
2. Бабка, на которой закрепляется шпиндель с шлифовальным кругом.
3. Суппорты, ножи.
4. Коробка скоростей.
5. Устройство для изменения положения оснастки.
6. Тиски для удержания заготовки.
7. Панель управления.
8. Направляющие, по которым перемещается стол.
9. Рабочая поверхность для размещения деталей.

Внутришлифовальный станок

Внутришлифовальные станки (рис. 3) предназначены для обработки внутренних цилиндрических, конически и сферических поверхностей.

Рисунок 3. Внутришлифовальный станок.

Процедура внутреннего шлифования предназначена для финальной обработки внутренних поверхностей деталей. Одним из положительных эффектов, помимо убирания неровностей и понижения шероховатости, является исправление отклонения внутренней поверхности детали от оси вращения. Такое отклонение появляется, как правило, из-за погрешностей при производстве предыдущих металлорежущих операций.

Плоскошлифовальный станок имеет две бабки. В одной из них установлен патрон. В патроне закрепляется деталь. Вторая бабка имеет собственный привод. В ней установлен держатель, в котором фиксируется шлифовальный инструмент. Передняя бабка неподвижна. Подача осуществляется перемещением задней бабки на салазках. Часто подобные станки оснащаются дополнительным подводом смазывающе-охлаждающей жидкости.

Особенности станков с ЧПУ

С каждым годом в продаже встречается все большее количество моделей с ЧПУ. Это связано с тем, что они обладают повышенной производительностью и позволяют получить точные, качественные изделия. Конечно, они не заменять небольшие ручные станки, но все же весьма популярны.

К особенностям станков с числовым программным управлением можно отнести следующие моменты:

1. Обработка может проводиться в автоматическом режиме, наладчик только вводит программу.
2. В большинстве случаев конструкция имеет головку сменных инструментов. За счет этой конструкции станок автоматически сменяет режущий инструмент.
3. Для ускорения процесса механической обработки проводится установка подвижного стола, который может менять положение и ориентацию заготовки.
4. Точность проводимой обработки высока, отклонение минимальное.

Подобная покупка оправдана только в том случае, когда налажено крупносерийное производство. Стоимость станков с ЧПУ довольно высокая, они требуют своевременного обслуживания.

Приспособления для крепежа и установки деталей на плоскошлифовальных станках

На рис. 3 показан электромагнитный стол. Его конструкция состоит из корпуса 1, выполненного сварным либо стальным литым. В корпусе смонтированы сердечники 5. Между ними закреплены немагнитные прослойки 2.

Снизу на сердечники насажены катушки 4. Они изготовлены из медного эмалированного провода. К катушкам подведен постоянный ток. Нижняя часть корпуса закрыта крышкой 6. Рукояткой 3 стол включается в работу. Для предохранения от просачивания СОЖ и герметизации свободный объем корпуса залит эпоксидной смолой.

Устройство крепится в Т-образных пазах плиты. Его рабочая поверхность шлифуется до полной параллельности плоскости зеркала приспособления к направлению поперечной подачи.

Рис. 3. Электромагнитная плита: 1 – корпус; 2 – немагнитные прослойки; 3 – рукоятка; 4 — катушка; 5 — сердечники; 6 — крышка

Плоскошлифовальные станки по металлу

Функциональным назначением плоскошлифовальных станков по металлу является финишная обработка плоских поверхностей абразивными кругами. Они придают металлическим поверхностям, заготовкам из дерева, а также срезам пластиковых труб необходимую гладкость.

Кроме того, их часто применяют для удаления различных дефектов, которые остаются после сварки, резки, пайки и других видов механической обработки поверхностей.

Сегодня на рынке представлены модели плоскошлифовальных станков как с ручным управлением, так и с программным управлением. Точность профессиональных аппаратов, как правило, не ниже 0,16 микрон.

Кроме того, существуют мини-версии подобного оборудования, которые отличаются компактными размерами и удобством использования. Их часто устанавливают в домашних мастерских, гаражах и мини-цехах по производству той или иной продукции.

Применение шлифовальных станков

С помощью станка для шлифования можно осуществлять ряд технологических операций:

• шлифовку внутренних, а также наружных поверхностей деталей, имеющих различную форму и назначение;
• заточку инструментов различного назначения;
• обдирку, шлифование, а также отрезку отливок из металла, изделий со сложным профилем;
• обработку зубчатых деталей, а также деталей с резьбой;
• формирование на стальных прутках канавки шпоночного и спиралевидного типа.

Шлифовальный станок практически незаменим при работе с деталями, изготовленными из керамических и магнитных материалов и отличающимися сложностью обработки и высокой хрупкостью. Кроме того, шлифовальные станки способны выполнять технологические операции шлифовки и обдирки на высокоскоростных режимах, что делает такое оборудование эффективным и производительным. На этих станках можно в процессе обработки удалять с поверхности заготовки большое количество металла за короткий промежуток времени.

На видео ниже работа круглошлифовального станка с ЧПУ:

Все шлифовальные станки работают по одному принципу: обработка металла осуществляется за счет одновременного вращения абразивного круга и перемещения или вращения обрабатываемой детали. Рабочей поверхностью является периферия или торец абразивного круга, а заготовка движется по отношению к ней по прямолинейной или дуговой траектории. Любой шлифовальный станок содержит в своей конструкции несколько кинематических цепей, которые обеспечивают:

• передвижение рабочего стола в продольном и поперечном направлении, что возможно благодаря гидравлическому приводу;
• вращение рабочего инструмента – шлифовального круга, осуществляемое за счет индивидуального привода рабочего инструмента;
• подачу заготовки или инструмента в поперечном направлении за счет гидравлического или электромеханического привода;
• правку круга, которую можно выполнять вручную за счет использования электромеханической либо гидравлической системы;
• вращение заготовки или рабочего стола;
• подачу рабочего инструмента на глубину, что может выполняться за счет гидравлического или механического привода.

Это интересно: Шлифовально-полировальные станки по металлу

Классификация шлифовальных станков по металлу

Основная классификация делит данное оборудование в зависимости от типа обрабатываемой поверхности. По такому признаку оборудование можно разделить на шлифовальные станки по металлу и по дереву.

Шлифовальные станки по дереву применяются для работы с заготовками из древесины. Заготовки могут быть выполнены из любого вида древесины, могут быть различного размера и формы.

Станок позволяет сделать поверхность гладкой, а также придать ей необходимую форму.

Используется для предварительной и окончательной обработки древесины, необходим в столярном и мебельном деле. Может быть использован для грубой и тонкой обработки. Такой станок имеет один или несколько шлифовальных дисков, скорость которых регулируется.

Шлифовальные станки по металлу имеют более сложную конструкцию и большую мощность. Они служат для обработки поверхности металлов либо способом снятия стружки, либо путем пластикового деформирования.

Шлифовальные станки по металлу можно разделить на несколько видов:

• Первый, наиболее распространенный вид оборудования – обдирочно-шлифовальные станки. Такие инструменты предназначены для слесарных работ разного характера. Они способны снимать покрытие с детали, убирать заусенцы и фаски. Кроме того, такое оборудование может быть использовано для заточки инструмента. Поверхность заготовки обрабатывается без ее формообразования.
• Очень распространенный вид оборудования – ленточно-шлифовальные станки. Этот прибор способен мягко и эффективно обеспечить зеркальную гладкость поверхности. Вместо диска рабочим инструментом выступает лента с абразивным покрытием. Благодаря этому эффект более мягкий. Используются для торцовки, заточки труб, полировки различных материалов – стекла, дерева, металла. Станок позволяет очень быстро и качественно произвести полировку.
• Еще один вид оборудования – точильно-шлифовальные станки. Данные станки используются для заточки станочного и ручного инструмента, позволяют заточить ножи и резьбы, а также зачистить детали из любого материала, имеющие любую конфигурацию. Принцип действия инструмента основан на вращении шлифовального круга. Такие станки могут быть и бытовыми и промышленными. В качестве бытовых используются настольные, в качестве промышленных – напольные модели.

Современные станки для шлифовки по металлу бытового типа необходимы для производства деталей с небольшими, незначительными отклонениями формы, размеров и небольшими степенями шероховатостей.

Промышленные модели предназначены для работы с крупногабаритными деталями, они имеют более высокую мощность и производительность.

В данном случае главным движением является движение круга или абразивной ленты. Современное оборудование для шлифовки простое в управлении и практически всегда автоматизированное.

Сфера применения шлифовальных станков по металлу достаточно обширна. Они используются как на крупных производственных объектах, так и в небольших домашних мастерских. Большое разнообразие моделей различных модификаций позволяет использовать это оборудование для обработки не только металлических, но и деревянных поверхностей.

Техника безопасности

Очень часто люди получают травмы различной степени по причине несоблюдения элементарных правил техники безопасности

Для того чтобы избежать таких неприятных последствий работы, нужно изучить меры предосторожности и правила работы со шлифовальным станком

• Всегда надо работать только в защитных очках. Любой материал может в любой момент раскрошиться от воздействия оборудования, а его кусочки разлетятся в разные стороны и могут попасть в глаз. А ещё были случаи, когда шлифовальный камень из-за старости подвергался разрушению. Это тоже может стать причиной поражения открытых участков тела.
• Если имеются длинные волосы, то необходимо работать в шапочке, которая не даст локонам попасть во вращающиеся детали оборудования.
• Никогда нельзя стоять прямо перед станком. Лучше сделать полшага в сторону. Тогда никакая деталь не отлетит в туловище.
• Работать на станке нельзя в перчатках, поскольку их может затянуть внутрь вместе с рукой.
• Запрещается обрабатывать детали на шлифовальном станке в длинной одежде, поскольку ткань может легко намотаться на движущиеся предметы.
• Категорически запрещается подпускать к агрегату ребёнка. Нужно сразу предупредить его, что это не игрушка. В том случае, если такой аппарат стоит дома, то электрический шнур надо после работы подвешивать высоко, чтобы ребёнок не дотянулся до него и не подключил устройство к сети.

Что такое гриндер

Гриндером называется ленточный станок, предназначенный для грубой обработки деревянных и металлических поверхностей.

Устройство станка состоит из нескольких роликов, которые служат не только для крепления абразивной ленты на подошве этого самого роликового крепления, но и выступают в роли видимого механизма. Всю эту схему приводит в действие электродвигатель. Функциональность агрегата может быть разной. Он может:

• выводить кромки ножей;
• затачивать режущий инструмент;
• убирать слой ржавчины или краски;
• выравнивать плоские поверхности.

Лучший гриндер (если говорить об универсальности) — модель на 4 ролика.