Цилиндрическая шлифовальная машина - Cylindrical grinder

В цилиндрическая шлифовальная машина это тип шлифовальный станок используется для придания формы внешнему виду объекта. Цилиндрическая шлифовальная машина может работать с различными формами, однако объект должен иметь центральную ось вращения. Это включает, но не ограничивается такими формами, как цилиндр, эллипс, а кулачок, или коленчатый вал.^[1]

Цилиндрическая шлифовальная машина.

Цилиндрическое шлифование определяется как выполнение четырех основных действий:

1. Работа (объект) должна постоянно вращаться.
2. Шлифовальный круг должен постоянно вращаться.
3. Шлифовальный круг подается по направлению к работе и от нее.
4. Либо рабочая деталь, либо шлифовальный круг пересекаются по отношению к другому.

В то время как большинство цилиндрических шлифовальных машин используют все четыре движения, есть шлифовальные машины, которые используют только три из четырех движений.^[1][2]

История

Истоки цилиндрической шлифовальной машины, как и всех других современных станков, восходят к экспериментам и изобретениям Джон Уилкинсон и позже Генри Модслей кто построил первый горизонтально-расточной станок и первый двигатель токарный станок соответственно. Цилиндрический шлифовальный станок во многом обязан своему развитию с самого начала Индустриальная революция, особенно с появлением надежных, недорогих сталь производство, а затем улучшение шлифовальный круг.^[1] Основа современной цилиндрической шлифовальной машины была впервые построена в 1830-х годах двумя людьми, работающими независимо друг от друга, Джонатаном Бриджесом и Джеймсом Уитоном. Неясно, какой человек первым создал машину, но оба они тесно связаны с первым историческим появлением современного инструмента. Прошло еще 40 лет, прежде чем произошло дальнейшее совершенствование и усовершенствование инструмента.^[3]

Компания Brown & Sharpe в Провиденсе, Род-Айленд, была одним из первых строителей Швейная машина Willcox & Gibbs, одно из первых прецизионных машин, которое будет использоваться в жилых помещениях. Джозеф Браун считал, что вал и игольные стержни швейной машины должны быть изготовлены из закаленной инструментальной стали. Именно это желание привело к их экспериментам по созданию цилиндрической шлифовальной машины. Первой попыткой был небольшой токарный станок с прикрепленным к нему шлифовальным кругом. Последующие попытки привели к появлению цилиндрической шлифовальной машины, представленной на выставке 1876 г. Столетняя экспозиция и последующий патент.^[1][3]

Важно отметить, что компания Brown & Sharpe не может быть единственной заслугой новаторских достижений в области цилиндрического шлифования. Житель Уолтема, штат Массачусетс, Амброуз Вебстер в 1860 году создал небольшой шлифовальный станок, который содержал в себе все усовершенствования, которые Браун и Шарп считали их собственным оригинальным изобретением. Более того, упор на точность, аккуратность и надежность был поддержан Чарльз Нортон.^[4]

Нортон был сотрудником Brown & Sharpe, который покинул компанию с желанием и дальше придерживаться своей веры в то, что цилиндрический шлифовальный станок - это не только инструмент для чистовой обработки, но и может стать основным продуктом механического цеха. Он основал Norton Grinding Company, где он продолжил совершенствовать цилиндрический шлифовальный станок, чтобы использовать более высокие значения частоты вращения и более точные допуски на шлифование. Он получил признание за свою работу 18 апреля 1925 года, когда он получил медаль Джона Скотта и премию за изобретение «точных шлифовальных устройств большой мощности». Эти стандарты, разработанные Нортоном, были статус-кво примерно до середины 20 века.^[4]

Остальные технологические инновации, применимые к цилиндрическим шлифовальным станкам, почти идентичны и в некотором смысле связаны с остальными станками. Инновации последних 70 лет можно охарактеризовать тремя волнами перемен.^[5] Первой волной было создание числовое управление от Джон Т. Парсонс в 1940-е гг. Военно-воздушные силы США, ищущие более быстрые, дешевые и более эффективные средства производства деталей и инструментов для самолетов, сыграли большую роль в развитии NC как в политическом, так и в финансовом плане. Первое внедрение ЧПУ в станки произошло в 1950-х годах и продолжалось до 1960-х годов.^[5] Вторая волна инноваций, произошедшая в 1970-х и 1980-х годах, отмечена огромным спросом на микрокомпьютеры для управления ЧПУ.^[5] Присоединение компьютеров ознаменовало рождение Компьютерное числовое управление что в очередной раз произвело революцию в возможностях цилиндрической шлифовальной машины. Теперь машина могла получать инструкции от компьютера, которые давали ей точные указания по всем мыслимым размерам и измерениям, необходимым для производства желаемого продукта. Это была совершенно другая рабочая среда по сравнению с производством середины века, когда рабочий должен был направлять машину на каждом этапе работы, чтобы управлять работой. Третья волна перемен пришлась на 1990-е годы с приходом Персональный компьютер. Интеграция ЧПУ и ПК в одну динамическую систему позволила еще больше контролировать производственный процесс, который практически не требовал человеческого контроля.^[5]

Типы

Оза пределами DДиаметр цилиндрической шлифовки

яnside DДиаметр цилиндрической шлифовки

Существует пять различных типов круглого шлифования: шлифование по внешнему диаметру (OD), шлифование по внутреннему диаметру (ID), врезное шлифование, медленное шлифование и бесцентровое шлифование.^[6]

Шлифование внешнего диаметра

Шлифовка наружного диаметра - это шлифование внешней поверхности объекта между центрами. Центры - это конечные блоки с точкой, которая позволяет вращать объект. Шлифовальный круг также вращается в том же направлении при контакте с объектом. Это фактически означает, что две поверхности будут двигаться в противоположных направлениях при установлении контакта, что обеспечивает более плавную работу и снижает вероятность застревания.^[7]

Шлифование внутреннего диаметра

Внутреннее шлифование - это шлифование внутренней части объекта. Шлифовальный круг всегда меньше ширины шлифуемого отверстия. Объект удерживается на месте цанга, который также поворачивает объект на месте. Так же, как и при внешнем шлифовании, шлифовальный круг и объект вращались в противоположных направлениях, создавая обратный контакт двух поверхностей, на которых происходит шлифование.^[7]Смотрите также ID шлифование.

Погружное шлифование

Форма шлифования наружного диаметра, однако основное отличие состоит в том, что шлифовальный круг постоянно контактирует с одной точкой объекта, а не перемещается по нему.^[8][6]

Медленное измельчение

Медленная подача - это форма шлифования, при которой полная глубина резания удаляется за один проход круга. Успешное использование этого метода может сократить время производства на 50%, но часто используемый шлифовальный станок должен быть разработан специально для этой цели. Эта форма встречается как в цилиндрической, так и в плоское шлифование.^[6]

Бесцентровое шлифование

Бесцентровая цилиндрическая шлифовальная машина

Схема процесса бесцентрового шлифования.

Бесцентровое шлифование это форма шлифования, при которой нет цанги или пары центров, удерживающих объект на месте. Вместо этого имеется регулирующий круг, расположенный на стороне, противоположной шлифовальному кругу. Рабочий стол удерживает объект на нужной высоте, но не влияет на скорость его вращения. Рабочее полотно слегка наклонено к регулирующему диску, при этом центральная линия заготовки находится над осевыми линиями регулирующего и шлифовального круга; это означает, что высокие точки не имеют тенденции к образованию соответствующих противоположных низких точек, и, следовательно, можно улучшить округлость деталей. Бесцентровое шлифование намного проще сочетать с процедурами автоматической загрузки, чем центрированное шлифование; Шлифование с проходной подачей, при котором регулирующий круг удерживается под небольшим углом к ​​детали, так что существует сила, проталкивающая деталь через шлифовальный станок, особенно эффективно.^[9]

Методы контроля

Существует три основных способа взаимодействия оператора с цилиндрической шлифовальной машиной. Либо ручные манипуляции с машиной, Числовой контроль с системой перфокарт или с помощью Компьютерное числовое управление используя уже существующий интерфейс, разработанный для этой машины, или используя ПК в качестве интерфейса для связи с кофемолкой. Первые два варианта сегодня используются редко, если вообще используются. Цилиндрические шлифовальные станки с ЧПУ - самые технологичные, эффективные и надежные системы в обрабатывающей промышленности.^[7]

Приложения

Цилиндрическая шлифовальная машина является воплощением множества инноваций и изобретений в развитии науки и техники. В любой ситуации, когда требуется чрезвычайно точная обработка металла, цилиндрический шлифовальный станок способен обеспечить высокий уровень точности.^{[нужна цитата ]} Цилиндрические шлифовальные машины имеют множество преимуществ от автомобильной промышленности до военных приложений.^[1]

Смотрите также

• Шлифовка (абразивная резка)

использованная литература

1. Льюис, Кеннет. Шлифовальный круг. 2-й. Кливленд: Judson Company, 1959. 104–141.
2. "Обзор шлифовки" Virtual Machine Shop, Интернет. <http://www.the-vms.com/vms/other_grinding/other_grinding_00.html В архиве 2010-02-04 в Wayback Machine >.
3. Роберт, Вудбери. История шлифовального станка. 2-й. Кембридж: M.I.T. Press, 1964. 31-71.
4. Дэй, Лэнс; Макнил, Ян. Биографический словарь истории техники. Лондон и Нью-Йорк: Routledge, 1996. 525-527.
5. Арнольд, Генрих Мартин. «Новейшая история станкостроения и последствия технологических изменений». Институт инновационных исследований и управления технологиями. Ноябрь 2001 г. Мюнхенский университет
6. Стивенсон, Дэвид. Теория и практика резки металлов. 2-й. Бока Ратон: CRC Press, 1997. 52-60.
7. Кочеровский, Евгений. «50 лет технологического развития». Производство режущего инструмента. 57.8 (2005): 95-114.
8. Надольный, Кшиштоф (9 апреля 2012 г.). «Методика оценки режущей способности шлифовального круга при врезном шлифовании». Центральноевропейский инженерный журнал. 2 (3): 399–409. Дои:10.2478 / с13531-012-0005-5.
9. Хоутон, Филипп. Шлифовальные круги и станки. 1-й. Сасс, Англия: The Lewes Press, 1963. 155–174.

внешние ссылки