9.1.6 Шлифовальные станки с чпу

Станки с ЧПУ выпускаются на базе всех типов шлифовальных станков. При этом возникают технические трудности, которые объясняются следующими причинами. Процесс шлифования характеризуется, с одной стороны, необходимостью получения высокой точности и качества поверхности при минимальном рассеянии размеров, с другой стороны – особенностью обрабатывающего инструмента, заключающейся в быстрой потере размерной точности шлифовального круга вследствие его интенсивного изнашивания в процессе работы. Следовательно, в станке необходимы механизмы автоматической компенсации изнашивания шлифовального круга. Система ЧПУ должна быть замкнутой для компенсации деформаций системы СПИД, температурных погрешностей, разных припусков на заготовках, неточностей станка и т.д. Измерительные системы должны иметь высокую разрешающую способность, обеспечивающую жёсткие допуски на точность позиционирования, например, в круглошлифовальных станках такие приборы обеспечивают непрерывное измерение диаметров в процессе обработки с относительной погрешностью не более 0,00002 мм. Контроль продольных перемещений стола должен осуществляться с погрешностью не более 0,1 мм для круглошлифовальных станков и 0,02-0,03 мм для торцекруглошлифовальных.

Из-за большого количества неопределенной технологической информации, содержащейся в программе, программоноситель на перфоленте для шлифовальных станков практически не использовался. Для них используются системы типа CNC и HNC. Для этих систем характерно управление по 3-4 координатам, но в станках, работающих несколькими кругами, возможно управление по 5-6 и даже 8 координатам. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ шлифовального станка в большинстве случаев осуществляется в диалоговом режиме с помощью дисплея. Имеется также возможность дистанционного ввода программ от центральной ЭВМ при включении станка в автоматизированный участок. Применяются встроенные диагностические системы, повышающие надёжность станков.

9.2 Отделочные процессы и станки

Назначение отделочной обработки – уменьшение шероховатости поверхности детали.

9.2.1 Хонингование

Хонингование применяется, в основном, для обработки сквозных цилиндрических отверстий в стальных и чугунных деталях.

Режущим инструментом является головка с абразивными брусками – хон (рис.10.1) Станки имеют вертикальную или горизонтальную компоновку.

В станках с вертикальной компоновкой хону сообщаются движения: вращательное (главное движение – v=45-75 м/мин) и осевое возвратно-поступательное (подача – S=10-20 /мин). Кроме того бруски раздвигаются в радиальном направлении, создавая давление 0,2-0,9 МПа. За один ход может сниматься слой металла 0,3-0,5 мкм.

Хон соединяется со шпинделем станка шарнирно и направляется обрабатываемым отверстием. При хонинговании применяется охлаждающая жидкость (керосин, водномыльные растворы).

На горизонтальных станках вращение сообщается детали; это позволяет избежать влияния на форму обрабатываемой поверхности одностороннего давления хона.

При хонинговании создаётся микропрофиль обрабатываемой поверхности в виде сетки. Такой профиль при работе машины обеспечивает удержание на стенках отверстия смазочного материала.

Хонингование позволяет исправить погрешности предыдущей обработки (овальность, конусность и т.д.), если величина погрешности не превосходит толщины снимаемого слоя (до 0,2 мм).