Круглошлифовальные и плоскошлифовальные станки: в чём разница и когда применять

Шлифование относится к финишным операциям, от которых зависит и точность детали, и качество ее поверхности. Оборудование для такой обработки делят на несколько групп, и чаще всего у мастера возникает выбор между двумя типами: круглошлифовальным и плоскошлифовальным. Задачи у них разные, хотя на первый взгляд оба снимают тонкий слой металла абразивным кругом.

Разберемся, круглошлифовальный станок для чего применяют, чем он отличается от плоского аналога и по каким признакам подбирают оборудование под конкретное производство. Ниже, без лишней теории, о принципах работы, конструкции и практическом выборе.

Что такое плоскошлифовальный и круглошлифовальный станок

Оба типа относятся к абразивному оборудованию, но обрабатывают детали по-разному. Плоскошлифовальный станок снимает припуск с плоских поверхностей: заготовку крепят на столе, а вращающийся круг проходит по верхней грани детали. Так добиваются ровной плоскости с точностью до нескольких микрон.

Круглошлифовальный работает с телами вращения. Деталь цилиндрической формы зажимают в центрах или патроне, она вращается вокруг своей оси, и круг обрабатывает ее наружную или внутреннюю поверхность. Отсюда и разница, которую стоит различать сразу: один станок предназначен для плоскостей, другой для цилиндрических и конических деталей.

Назначение и сфера применения станков

Сфера применения задается геометрией детали. Там, где нужна идеальная плоскость, работает первый вариант; там, где важна точная цилиндрическая деталь, другой. На практике оба станка нередко стоят в одном цехе и дополняют друг друга.

Чтобы понять, какой из них нужен, полезно посмотреть на типовые детали и операции, которые выполняют в машиностроении, инструментальном производстве и ремонте. Форма детали, как правило, сразу определяет подходящий станок.

Плоскошлифовальный станок: для чего используется

Его берут, когда деталь имеет плоские грани: направляющие станин, плитки, пластины, корпусные детали, штампы и пресс-формы. После фрезерования или строгания на детали остаются следы, и шлифование убирает их, выводя размер в допуск.

Такой станок хорошо подходит и для заточки, и для доводки плоского инструмента. Обычно на нем обрабатывают закаленный металл, который сложно резать обычной фрезой, поэтому абразив здесь оказывается удобнее лезвийного инструмента.

Круглошлифовальный станок: для чего используется

Здесь работают с валами, осями, шпинделями, поршнями и другими металлическими деталями круглого сечения. После токарной обработки на детали остается припуск, который снимают шлифованием, чтобы получить точный диаметр и гладкую поверхность под подшипник или уплотнение.

Отдельную группу задач составляет обработка отверстий: внутришлифовальные бабки позволяют довести до нужного размера втулки, гильзы и посадочные гнезда. Так одна модель закрывает и наружные, и внутренние цилиндрические поверхности.

Принцип работы и виды движений

Любая шлифовка складывается из нескольких одновременных перемещений: вращения круга, движения детали и подачи на глубину. Их сочетание и определяет, какую поверхность получится обработать. Именно по набору движений проще всего понять разницу между станками, ведь кинематика двух типов заметно различается.

Ниже разберем, какие виды движений различают в каждом случае и почему схема перемещений у двух станков устроена по-разному.

Какие виды движений различают в плоскошлифовальных станках

Главным движением здесь служит вращение шлифовального круга: он снимает металл своей рабочей кромкой. Стол с закрепленной заготовкой совершает возвратно-поступательное перемещение, проводя деталь под кругом туда и обратно.

Дополнительно задается поперечная подача, стол смещается в сторону на небольшую величину после каждого прохода, и вертикальная подача на глубину. За счет этих движений абразив постепенно проходит всю плоскость детали.

Кинематика круглошлифовального станка

У этого типа деталь сама вращается вокруг оси, и это называют круговой подачей заготовки. Одновременно вращается и абразивный инструмент, причем обычно навстречу детали, что обеспечивает равномерный съем металла по всей окружности.

Продольную подачу дает перемещение стола вдоль оси детали, а поперечную обеспечивает врезание круга на глубину. Меняя соотношение этих перемещений, настраивают режим под определенный диаметр и требуемую точность.

Шлифовка торцевой и периферийной частью круга

Круг может работать двумя зонами. При периферийном шлифовании металл снимает узкая кромка по окружности круга, пятно контакта небольшое, а поверхность детали получается особенно чистой. Такой способ выбирают, когда важна точность и низкая шероховатость.

При торцевом шлифовании в работу вступает плоский торец круга, площадь контакта больше, и съем идет быстрее. Производительность выше, но нагрев детали тоже возрастает, поэтому режим подбирают с учетом материала и охлаждения.

Конструкция и основные узлы

Несмотря на разное назначение, у обоих типов есть общий набор узлов. От их жесткости и точности напрямую зависит результат, ведь при шлифовании детали речь идет о микронах.

В типовую конструкцию, как правило, входят следующие узлы:

• станина, массивное литое основание, которое гасит вибрации;
• шлифовальная бабка с приводом и шпинделем, на котором закреплен абразивный круг;
• стол или бабки для крепления заготовки;
• механизмы подачи, обеспечивающие точное перемещение по осям;
• система охлаждения и отвода абразивной пыли.

Различие в том, как закрепляется деталь. У плоского типа это магнитный или механический стол, удерживающий заготовку снизу. У круглого это передняя и задняя бабки с центрами либо патрон, которые задают вращение. Современные модели нередко оснащают системой ЧПУ, она автоматически выдерживает размер и повторяет цикл без участия оператора.

Как выбрать станок под задачи производства

Выбор начинается не с каталога, а с детали. Стоит определить форму детали, ее габариты, материал и требуемую точность, и уже под эти параметры подбирать тип станка. Ошибка на этом шаге приводит либо к переплате за лишние возможности, либо к нехватке точности.

Если деталь плоская, вопрос решается в пользу плоскошлифовального оборудования. Если это тело вращения, нужен круглошлифовальный. Когда номенклатура смешанная, в цехе обычно ставят оба типа или присматриваются к универсальным моделям под определенную группу деталей.

При подборе, как правило, учитывают несколько параметров:

• тип поверхности, плоская или цилиндрическая;
• максимальные размеры и вес заготовки;
• требуемую точность и шероховатость;
• серийность, единичные детали или массовое производство;
• наличие ЧПУ и степень автоматизации.

Отдельно оценивают жесткость и состояние станка, особенно если рассматривают бывшие в эксплуатации модели. Биение шпинделя проверяют индикатором до покупки: на слух и по виду детали износ подшипников на ранней стадии не определить. Изношенные направляющие и биение шпинделя сведут на нет любую точность, поэтому этот пункт проверяют одним из первых.

Ключевые различия и когда применять каждый тип

Если свести все к сути, разница определяется формой детали и характером движений. Плоскошлифовальный станок обрабатывает плоскости за счет возвратно-поступательного стола, круглошлифовальный берет поверхности вращения за счет вращения самой заготовки. Все остальное, включая конструкцию, оснастку и режимы, следует из этого, и по этим признакам два типа хорошо различаются между собой.

Плоский тип выбирают для направляющих, плиток, штампов и любых деталей с ровными гранями. Круглый нужен там, где есть валы, оси и втулки, то есть цилиндрические и конические поверхности. В реальном производстве эти станки не конкурируют, а закрывают разные участки маршрута, и грамотный подбор оборудования опирается именно на геометрию будущих металлических деталей.