Выбор между внутренним и наружные шлифовальные машины¹? Они выглядят одинаково, но выполняют совершенно разную работу. Использование не того, что нужно, приводит к дорогостоящим ошибкам и задержкам проекта.

Внешние шлифовальные станки используют жесткие низкоскоростные шпиндели для обработки внешних поверхностей валов. В отличие от них, внутренние шлифовальные станки используют более мелкие высокоскоростные электрические шпиндели, предназначенные для установки внутри деталей и точной обработки сложных внутренних поверхностей, например стенок цилиндров.

Я видел, как люди пытаются заставить одну машину выполнять работу другой, и это никогда не заканчивается хорошо. Различия фундаментальны, начиная с того, как машина построена с нуля. Внешняя шлифовальная машина имеет жесткую конструкцию с коническими подшипниками для работы с длинными и тяжелыми валами. Внутренний шлифовальный станок создан для маневренности, с высокоскоростной шпиндель² который должен работать в тесном замкнутом пространстве, сталкиваясь с такими проблемами, как рассеивание тепла. Также важно отличать их от других машин, работающих с отверстиями.

В чем разница между внутренним шлифованием с ЧПУ и расточными станками с ЧПУ?

Нужно обработать точное внутреннее отверстие? Растачивание и шлифование могут показаться двумя способами сделать одно и то же, но неправильный выбор может испортить точность и чистоту детали.

При внутреннем шлифовании используется вращающийся абразивный круг для получения тонкой полированной поверхности с субмикронной точностью. При растачивании используется один режущий инструмент для удаления большего количества материала, что идеально подходит для больших отверстий, но с меньшей точностью.

Этот вопрос я часто получаю от людей, которые только начинают прецизионная обработка³. Все просто, если вспомнить о самом инструменте. Расточной станок использует острый инструмент для "вырезания" материала, как токарный станок, но с внутренней стороны отверстия. Внутренний шлифовальный станок использует вращающийся круг из крошечных твердых частиц, чтобы "отполировать" поверхность.

Метод обработки и точность

Расточной станок предназначен для черновой обработки или увеличения существующих отверстий, особенно больших отверстий в крупных деталях, таких как станины станков. Это процесс резания, и его конечная точность в значительной степени зависит от точности самого станка. Шлифование - это процесс чистовой обработки. Он удаляет лишь небольшое количество материала, чтобы довести отверстие до точного конечного размера и создать идеально гладкую поверхность. Я использовал шлифовальные станки, чтобы довести деталь до субмикронная точность⁴Уровень точности, к которому скука просто не может прикоснуться.

Где мы их используем

Мы используем расточные станки⁵ на деталях тяжелого оборудования, где основной целью является создание большого, функционального отверстия в детали коробчатого типа. Мы используем внутренние шлифовальные машины⁶ для высокотехнологичных, прецизионных компонентов. Например, компоненты планетарного роликового винта в современные роботы⁷ Для правильной работы необходима идеальная внутренняя поверхность, а с этой задачей может справиться только шлифовальная машина.

Характеристика	Внутренний шлифовальный станок с ЧПУ	Расточной станок с ЧПУ
Метод	Абразивный круг полирует поверхность	Один инструмент разрезает материал
Точность	Субмикронный уровень (чрезвычайно высокий)	Средняя точность (зависит от машины)
Приложение	Прецизионные детали (робототехника, подшипники)	Крупногабаритные детали (рамы тяжелых машин)
Цель	Идеальная обработка поверхности и размер	Создание или увеличение отверстия

Для каких внутренних геометрий требуются внутришлифовальные станки с ЧПУ?

Вам нужно обработать деталь сложной формы? Стандартное сверло или развертка могут делать только прямые отверстия, что ставит вас в тупик, когда требуется нечто большее.

Внутренние шлифовальные станки с ЧПУ необходимы для обработки высокоточных цилиндрических и конических отверстий, а также сложных внутренних профилей, таких как кривые или канавки внутри деталей, например шестерен и подшипников, которые невозможно получить другими способами.

Вы можете подумать, что внутренний шлифовальный станок просто делает простые прямые отверстия, но это лишь малая часть того, на что способны эти машины. Настоящая мощь исходит от системы ЧПУ, которая позволяет нам выполнять различные виды обработки сложные внутренние формы⁸ которые невозможно создать иначе.

Стандартные цилиндрические и конические отверстия

Наиболее распространенная задача - шлифование идеально прямого цилиндрического отверстия. Современные станки могут работать с внушительным диапазоном диаметров - от 2 мм до 360 мм. Поворачивая головку станка, мы также можем шлифовать идеальные конические или конические отверстия⁹ с углом конуса до 60°. Это очень важно для деталей, требующих идеального уплотнения или прилегания, например, в корпусе клапана.

Сложные внутренние формы и многозадачность

Именно здесь эти станки по-настоящему сияют. С помощью специализированных приспособлений и шлифовальных инструментов мы можем запрограммировать шлифовальный станок на прохождение сложных траекторий, создавая изогнутые поверхности или внутренние канавки. Это необходимо для обработки внутренних поверхностей зубчатых колес или дорожек внутри высокопроизводительных подшипников. Некоторые из наших более продвинутых станков - это комбинированные шлифовальные станки. Они оснащены второй внешней шлифовальной головкой, которая может обрабатывать внешний диаметр и лицевую поверхность детали за одну установку. Это экономит огромное количество времени и гарантирует идеальную концентричность между внутренней и внешней поверхностями.

Когда внутреннее шлифование с ЧПУ является наиболее экономически эффективным для точных работ по внутреннему диаметру?

Беспокоитесь, что шлифование с ЧПУ слишком дорого для вашего проекта? Высокая цена может отпугивать, но для некоторых видов работ это действительно сэкономит вам много денег в долгосрочной перспективе.

Внутреннее шлифование наиболее рентабельно в двух ключевых ситуациях: когда требуется субмикронная точность, и когда сложная деталь требует обработки нескольких внутренних элементов, что позволяет объединить операции и сократить время наладки.

Цена станка - это одно, а вот общая стоимость изготовления идеальной детали - это то, что действительно имеет значение. Внутреннее шлифование становится самым дешевым вариантом, когда альтернативные варианты приводят к поломке или неэффективности.

Когда точность не подлежит обсуждению

Если вы изготавливаете детали с экстремальными допусками, как, например, пресс-формы для оптического стекла, другого выбора нет. Если деталь должна иметь округлость ≤0,2 мкм или шероховатость поверхности (Ra) ≤0,015 мкм, попытка использовать более дешевый процесс приведет к большому количеству брака. Стоимость одной забракованной детали высокой стоимости часто превышает дополнительные затраты на ее правильную шлифовку. Такие технологии, как гидростатические направляющие, замкнутый контур управления и системы термокомпенсации¹⁰ обеспечивают стабильность и точность нанометрового уровня, с которыми не могут сравниться другие процессы.

Когда одна деталь требует нескольких операций

Подумайте о сложной детали для автомобильной или аэрокосмической промышленности, которая должна иметь цилиндр, конус и внутренний паз. Такую деталь можно изготовить на трех разных станках, но каждая настройка требует времени и создает риск ошибки. Внутренний шлифовальный станок с ЧПУ с модульной конструкцией может сделать все это за один зажим. Этот многопроцессная интеграция¹¹ значительно сокращает производственный цикл и снижает общие трудозатраты. Первоначальные инвестиции окупаются за счет значительного повышения эффективности.

Какие материалы обычно обрабатываются на внутренних шлифовальных станках с ЧПУ?

Вы пытаетесь обработать чрезвычайно твердый или хрупкий материал? Стандартные режущие инструменты мгновенно износятся или раздробят деталь, что будет стоить вам времени и денег.

Внутренние шлифовальные станки с ЧПУ используются для обработки очень твердых материалов, таких как закаленная сталь, твердый сплав и чугун. Они также отлично справляются с обработкой хрупких неметаллов, таких как стекло и гранит, которые невозможно обработать традиционными режущими инструментами.

Внутренняя шлифовальная машина - это специализированный инструмент, предназначенный для работы с самыми твердыми материалами. Если вы не можете его разрезать, то, вероятно, сможете отшлифовать. Главное - тщательно настроить параметры шлифования, например скорость вращения круга и скорость подачи, для каждого конкретного материала, чтобы обеспечить необходимую точность и стабильность.

Металлические материалы

Чаще всего используется для закалённая сталь¹²как в кольцах подшипников и шестернях. После термообработки эти детали слишком тверды для резки. Мы также регулярно шлифуем различные виды чугуна и очень твердый карбид для режущих инструментов и других прецизионных механических деталей.

Неметаллические материалы

Именно здесь шлифовка действительно выделяется. Это идеальный метод для хрупкие материалы¹³ таких как стекло и гранит, которые при любой другой обработке разлетелись бы на куски. Мы также используем его для специальных задач, связанных с более мягкими материалами, такими как незакаленная сталь или цветные металлы, когда требования к отделке поверхности¹⁴ исключительно высоки.

Тип материала	Примеры	Общие приложения
Закаленные металлы	Закаленная сталь, твердый сплав, чугун	Кольца подшипников, зубчатые колеса, режущие инструменты
Хрупкие неметаллы	Стекло, гранит, керамика	Оптические компоненты, метрологическое оборудование
Специальные металлы	Незакаленная сталь, цветные металлы	Высококачественные изделия, специальные детали

Заключение

Внутренние и внешние шлифовальные машины - это узкоспециализированные инструменты. Внутреннее шлифование необходимо для достижения высокой точности и тонкой отделки деталей из твердых, сложных материалов, что обеспечивает его жизненно важную роль в современном производстве.

---