Шлифовальные станки ЧПУ
Печать

Шлифовальные станки ЧПУ

К видам станков, оснащаемых системами ЧПУ, относятся бесцентрово-шлифовальные, кругло-шлифовальные и плоско-шлифовальные станки. Однако это не полный список типов станков, которые оборудованы ЧПУ. При производстве шлифовальных станков с ЧПУ неизбежны технические проблемы, которые возникают по ряду причин, возникающих из-за того, что от шлифовального станка требуется, чтобы достигалось максимальное качество и высокая точность поверхности при незначительном рассеянии размеров. Вот в этом и состоят трудности, поскольку во время работы происходит стремительная потеря размерной точности шлифовальных кругов, которые подвергаются во время работы интенсивному износу.
Для решения этой задачи требуются механизмы, которые автоматически будут компенсировать интенсивный износ шлифовального круга. На модуль ЧПУ возлагается роль автоматической компенсации температурных погрешностей, различий припусков, имеющихся на заготовках, деформации системы СИД, а также других моментов шлифования. Кроме этого необходимо чтобы измерительные системы имели жёсткие допуски на точность позиционирования, чему способствует их высокая разрешающая способность. Так, например, измерительная система круглошлифовального станка во время обработки производит постоянный замер диаметра заготовки с относительной погрешностью не превышающей 2x105 мм, а контроль за продольными перемещениями стола происходит с максимальной погрешностью равной 0,1 мм.

Для таких шлифовальных станков применяется система типа CNC с возможностью управления вплоть до четырёх координат. Однако в тех станках, где применяются несколько кругов, управление может происходить даже по восьми координатам. Оператор производит управление шлифовальным станком с системой ЧПУ (CNC) при помощи диалогового окна отображаемого на дисплее. Использование в системе управления уже встроенных диагностических систем, обеспечивают шлифовальным станкам дополнительную надёжность.

Среди станков, оборудованных ЧПУ, наибольшую популярность получили кругло-шлифовальные станки, поскольку они позволяют достичь максимального эффекта при обработке многоступенчатых деталей, таких как турбины, шпиндели и т.п. всего лишь с одной установки. Улучшение производительности наступает в основном за счёт того, что экономится время, которое необходимо на то, чтобы установить заготовку и после обработки снять со станка уже готовую деталь. Также время может уходить на снятие размеров или переустановку, требуемую для обработки очередной шейки вала. Таким образом, обработка на кругло-шлифовальном станке с ЧПУ многоступенчатых валов позволяет увеличить производительность примерно в 2 раза за счёт экономии времени, что невозможно достичь при ручном управлении.

Кругло-шлифовальные бесцентровые станки особенно эффективны для применения в обработке деталей различной длины с большими или малыми диаметрами, либо деталей имеющих, либо малую толщину стенки, либо деталей со сложным профилем, например: кулак, поршень и т.п.

Шлифовальные станки ЧПУ предназначены, в первую очередь, для использования на крупных производствах, ведь именно там особенно требуется высокая производительность наравне с точностью производимой обработки. Если производство металлоизделий является индивидуальным или мелкосерийным, то использование шлифовальных станков ЧПУ является нецелесообразным, так как их переналадка слишком трудоёмка. Массово внедрить бесцентровые круглошлифовальные станки не позволяют две причины: во-первых, требуется продолжительное время на правку кругов, а во-вторых, слишком сложная наладка станка, требующая высококвалифицированный персонал. Также существенное влияние на наличие данных факторов оказывает:

  • применение двух кругов: ведущего и шлифовального;
  • установка положения как загрузочного, так и разгрузочного устройств;
  • функция установки положение опорного ножа;
  • наличие устройства правки обеспечивающего необходимую форму поверхностей обоих кругов;
  • механизмы компенсационных подач обоих кругов на обрабатываемую деталь и на правку.

С помощью СЧПУ появилась возможность управления бесцентровыми кругло-шлифовальными станками, а именно их многокоординатным функционированием. Применяемые программные модули в системе управления производят расчёт траектории круга и алмаза, их коррекцию и взаимосвязь с оператором. При проведении такого вида работ, как обработка деталей имеющих различные геометрические формы, например: шар, конус и т.д., разрабатывается программное обеспечение со следующими функциями: диспетчер режимов, модуль управления приводами и интерполятор. Во время обработки и правки количество сочетаемых управляемых координат может достигать девятнадцати, туда же входят две-три координаты необходимые для правки обоих кругов.

Применение шлифовальных станков с СЧПУ в массовом производстве позволяет создать гибкое построение числа шлифования и правки, что, в свою очередь, помогает с минимальными затратами времени перенастроить станки на выполнение обработки любых других изделий. Применение многокоординатной системы ЧПУ создаёт максимальную универсальность станка с малыми величинами подачи кругов, а это уже позволяет повысить эффективность управления процессами шлифования и правки.

Построение СЧПУ бесцентровых круглошлифовальных станков происходит по агрегатному принципу, например, на японских станках. Есть возможность выставления на станке одного из четырёх вариантов от СЧПУ для управления самим станком:

  • 1 управляемая координата – позволяет только производить поперечную подачу шлифовального круга;
  • 2 управляемые координаты: поперечная подача шлифовального круга, а также правящего алмаза для обеспечения их синхронизации;
  • 3 управляемые координаты: поперечная подача шлифовального круга, а вместе с тем поперечная и продольная подачи алмаза во время его правки;
  • 5 управляемых координат – поперечная подача шлифовального круга с поперечной и продольной подачей алмазов при правке как шлифовального, так и ведущего кругов.

Применяя СЧПУ для управления бесцентровыми круглошлифовальными станками, в значительной степени упрощает конструкции ряда механических узлов, например, таких как:

  • устройства правки (при отказе от копирных линеек, механизмов подачи алмазов и т.д.);
  • приводы продольного перемещения устройства правки;
  • механизмы тонкой подачи ведущего и шлифовального кругов;
  • контрольные, а также контрольно-подналадочные устройства.