Как подобрать размер плоскошлифовального станка

Эта статья проверена старшей командой инспекции оборудования UsedUltra. Ведущий инженер по инспекции Chris (12 лет оценки бывшего в эксплуатации промышленного оборудования; более 1 500 проверенных станков с ЧПУ, включая более 200 станков, охватывающих шлифовальные станки Okamoto, Studer, Jung и Chevalier) отвечает за приведённые ниже расчётные параметры. Характеристики, указанные здесь, были перенесены из документации продавца, опубликованной в каждом отдельном объявлении о станке, а данные шильдика перепроверяются при финальной инспекции. Цены публикуются как справочные цены и не являются котировками в реальном времени.

Краткий ответ: четыре числа решают, подходит ли плоскошлифовальный станок для вашей детали. Рабочий стол или патрон должен быть больше диагонали вашей детали, и по текущим объявлениям он варьируется от 1 025 × 485 мм до 8 000 × 2 500 мм. Допустимая нагрузка на стол составляет от 150 кг до 10 800 кг, и это параметр, о котором покупатели чаще всего забывают. Окружную скорость круга нужно рассчитывать, а не угадывать: круг Ø305 мм при 2 000 об/мин даёт 31,9 м/с, а круг Ø760 мм при 1 100 об/мин — 43,8 м/с. Оба значения должны оставаться ниже максимума, указанного на самом круге. Мощность шпинделя, от 7,5 кВт до 22 кВт, определяет глубину резания, которую вы можете взять. Если все четыре параметра верны, станок подходит для вашей работы. Если ошибиться в одном — вы купили капитальный ремонт.

Какой тип плоскошлифовального станка вам нужен?

Плоскошлифовальный станок удерживает заготовку на столе или магнитной плите и шлифует кромкой или торцом вращающегося абразивного круга. Под одним названием скрываются пять конфигураций, и они ведут себя совершенно по-разному. Определите, какую именно вы ищете, прежде чем сравнивать что-либо ещё.

После выбора типа остальное определяют четыре числа. Покупатели, которые сравнивают бренды, а не числа, в итоге получают не тот станок. Okamoto и Nagase с одинаковым размером стола выполняют одну и ту же работу. Станок 1 025 × 485 мм и станок 4 050 × 1 550 мм — нет, что бы ни было написано на колонне.

Четыре числа и их диапазон по плоскошлифовальным станкам, currently listed: по текущим объявлениям:

Есть пятое число, о котором стоит спросить: минимальная дискретность настройки, наименьший шаг, который может задать вертикальная подача. Его редко публикуют как характеристику конкретного станка, поэтому запрашивайте его письменно, а не предполагайте по классу станка.

Та же арифметика управляет другими классами шлифования. На бесцентрово-шлифовальном станке ведущий круг и длина врезной подачи заменяют стол и патрон, но всё остальное не меняется.

Какого размера рабочий стол вам нужен?

Размеры столов и патронов по объявлениям: 1 025 × 485 мм до 8 000 × 2 500 мм

Сверяйте название модели с числами, прежде чем смотреть на цену. Прецизионный профильный станок 1 025 × 485 мм и станок для направляющих 8 000 × 2 500 мм оба продаются как плоскошлифовальные, и почти ничего общего больше не имеют.

Вес станка масштабируется примерно в 10 раз, с примерно 3 000 кг у Okamoto PRG6DX до примерно 30 000 кг у MOLD-4015NC. Допустимая нагрузка на стол растёт быстрее: 150 кг против 10 800 кг — коэффициент 72.

Вес станины и допустимая нагрузка — разные характеристики, и именно допустимая нагрузка ограничивает то, что можно положить на стол.

Почему диагональ детали определяет размер стола

Подбирайте стол по диагонали детали, а не по её длине. Деталь с указанными размерами 650 × 500 мм имеет диагональ 820 мм, поэтому она не поместится в рабочей зоне 650 × 500 мм. Она располагается по диагонали, за краем стола, где круг не может достать до углов.

Поверх этой диагонали применяются две поправки.

• Вылет круга. Круг должен выходить за деталь на обоих концах прохода. Стол, точно равный диагонали детали, не оставляет места для выхода круга за пределы заготовки, и концы детали остаются неотшлифованными.
• Высота приспособления. Магнитная плита расходует вертикальный ход. На Okamoto MOLD-4015NC стандартная плита 4 000 × 1 500 × 110 мм, поэтому 110 мм хода шлифовальной головки исчезают ещё до установки детали.

Ход стола — отдельное число

Станок может иметь указанный размер рабочего стола и не иметь отдельного значения фактического хода стола. Эти два числа выполняют разные задачи. Размер стола говорит, поместится ли деталь. Ход говорит, сможет ли круг выйти за неё на обоих концах прохода.

Запрашивайте ход отдельно. Если продавец называет только одно число, обычно это размер стола, а станок, который не может выйти за пределы детали, шлифует ступеньку на каждом конце каждого прохода.

Какая магнитная плита и допустимая нагрузка на стол вам нужны?

Размер патрона и грузоподъёмность: от 150 кг до 10 800 кг

Станки обычно продаются с уже установленной плитой, и плита обычно меньше стола. Два примера из текущих объявлений:

Грузоподъёмность — это число, которое тихо приводит к отказу. Станок может быть достаточно большим для пресс-формы, но его номинал может быть ниже её веса.

MOLD-4015NC рассчитан на 10 800 кг. Nagase RAG-400 — на 350 кг включая приспособление. Favretto ME/U200 — на 1 500 кг без магнитной плиты. Эти уточнения важны, потому что они сдвигают реальный предел на сотни килограммов.

Поворотный патрон или прямоугольная плита: Ø600 мм против 4 000 × 1 500 мм

Поворотный патрон работает непрерывно. Стол вращается под кругом, поэтому время шлифования масштабируется по диаметру, а не по длине хода. На Okamoto PRG6DX стол вращается со скоростью 20–150 об/мин, а шлифовальная головка позиционируется по поверхности патрона с подачей в направлении вперёд-назад 200–2 400 мм/мин.

Это подходит для круглых, кольцевых и осесимметричных деталей. Это неправильный выбор для длинных прямоугольных направляющих, которым нужен возвратно-поступательный стол и длинный ход.

Какая окружная скорость круга нужна вашему материалу?

Диаметр круга и скорость шпинделя: Ø250 мм при 2 000 об/мин — Ø760 мм при 1 100 об/мин

Диаметр круга и скорость шпинделя публикуются в паре, и по отдельности они мало что значат.

Как рассчитать окружную скорость

Окружная скорость — это скорость абразива в точке контакта. В большинстве объявлений это не отдельное поле, поэтому её нужно вычислять:

v (м/мин) = π × D (м) × n (об/мин), затем разделите на 60 для м/с.

Возьмём Nagase RAG-400 с самым большим кругом: π × 0,305 × 2 000 = 1 916,4 м/мин, или 31,9 м/с.

Возьмём портальный Sumitomo на максимальной скорости: π × 0,760 × 1 100 = 2 626,4 м/мин, или 43,8 м/с.

Выполняйте этот расчёт для каждого рассматриваемого станка, прежде чем принимать решение. Результат — минимальный номинал круга, который вам разрешено покупать. В станок, которому приходится работать на 43,8 м/с, нельзя ставить круг с меньшим номиналом.

Пределы скорости круга: 35 м/с стандарт, 45 м/с высокоскоростной

Большинство кругов на керамической связке имеют максимальную окружную скорость 35 м/с. Маркировка на этикетке круга здесь главная, а не паспорт станка. Выше этого значения начинаются высокоскоростные круги и усиленные защитные кожухи, а для CBN — другой порядок затрат.

Рассчитывайте при максимальной скорости шпинделя, а не при номинальной. Sumitomo показывает почему. Один и тот же круг Ø760 мм даёт 23,9 м/с при 600 об/мин и 43,8 м/с при 1 100 об/мин.

Станок, максимальная скорость которого расчётно превышает 35 м/с, не непригоден, но он обязывает покупать круги, рассчитанные на такую скорость, и покупать их постоянно. Если расчёт попадает в диапазон 40 м/с, задайте вопрос продавцу письменно.

На такой скорости номинал круга, номинал кожуха и собственный максимум шпинделя должны совпадать. Опубликованный диапазон скоростей, выходящий за пределы оригинального защитного кожуха станка, не переживёт первой проверки.

Какая мощность шпинделя вам нужна?

Мощность двигателя шпинделя: от 7,5 кВт до 22 кВт

Мощность шпинделя не делает станок точным. Она определяет, сколько материала можно снять за проход, не сжигая круг или заготовку. Шпиндель 7,5 кВт даст хорошую чистоту на небольшой детали. Он не снимет черновой припуск с 4 000-мм плиты пресс-формы за рабочий день.

Сопоставляйте мощность с припуском, который нужно снять, и рассматривайте чистоту как отдельную характеристику.

Разрешение вертикальной подачи и минимальная дискретность настройки: от 0,0001 мм до 0,01 мм

Минимальная дискретность настройки — это наименьший задаваемый шаг по вертикальной оси. Она отличает точные станки от управляемых, и это наименее последовательно публикуемый параметр в этом классе. Значения ниже — то, что указано в отдельных объявлениях, а не свойство типа станка.

Значение RG500 — это трёхступенчатый переключатель, а не одно число, поэтому указывать его как разрешение 0,0001 мм означало бы преувеличивать возможности станка. Разрешение 0,0001 мм на станке, который при прогреве уходит на микроны, — это характеристика, за которую вы платите и никогда не используете.

Спросите, что станок выдерживает после двухчасового прогрева и контролируется ли колонна термически. Там, где в документации указана точность, например заявленная плоскостность ок. 0,5 мкм для Nagase RG500, рассматривайте её как условие испытания, а не как гарантию для вашей детали.

Возвратно-поступательный или поворотный стол?

Эти две конфигурации решают разные задачи.

Там, где доступны оба варианта, форму работы определяет форма заготовки, а не объём. Поворотный станок полностью исключает ход: круг шлифует непрерывно, пока стол вращается. Именно поэтому поворотные станки зависят от регулирования скорости. Без регулирования постоянной окружной скорости скорость резания растёт от центра патрона к периферии, и чистота меняется по детали.

Ни поворотные, ни малые возвратно-поступательные станки не подойдут для длинных направляющих. Станки для направляющих и скользящих направляющих доходят до 2 500 × 8 000 мм у двухколонного Sumitomo и 8 000 × 2 500 мм у DANOBAT SGC256, который несёт нагрузку на стол 32 т.

Как проверить характеристики станка до оплаты?

Бумажные характеристики — это перенесённая продавцом документация станка. Они позволяют составить список кандидатов, а не отчёт о состоянии. Три измерения на месте решают, подтверждаются ли числа.

Что фиксирует полная инспекция по каждой из трёх проверок:

• Радиальное биение шпинделя, измеренное на фланце круга при рабочей температуре шпинделя. Оно записывается одним значением в мкм и сравнивается с документированным допуском станка, если он есть. Холодное измерение ничего не доказывает.
• Плоскостность стола, измеренная по схеме из 12 точек по поверхности патрона или стола, а не в трёх удобных местах. Публикуйте максимальное отклонение по схеме, а не среднее.
• Состояние направляющих, определяемое как люфт при перемещении каретки в обе стороны под нагрузкой. Станок с хорошим шпинделем и изношенными направляющими шлифует конус, а не плоскость.

Одно предостережение насчёт опубликованных цен. Когда цена в объявлении выглядит не соответствующей классу размера станка, не воспринимайте это как выгодную сделку. Запросите записи об обслуживании и капитальном ремонте, историю обслуживания круга и шпинделя и текущий протокол геометрических испытаний, прежде чем считать эту цифру базовой.

Цена и состояние — разные вопросы, и только один из них можно проверить с веб-страницы. То же относится к чтению цен на бывшие в употреблении плоскошлифовальные станки Okamoto. Блок характеристик объясняет разброс между станками намного лучше, чем шильдик на колонне.

Сколько вам стоит неправильное решение по размерам?

Два примера с расчётом, использующие опубликованные выше цифры.

Пример расчёта: плита пресс-формы 300 × 200 мм

Диагональ детали: √(300² + 200²) = 360,6 мм. Добавьте выход круга на каждом конце хода, примерно одну ширину круга 50 мм, и вам понадобится около 460 мм стола в направлении хода.

Два станка подходят: Nagase RAG-400 с 1 025 × 485 мм и Okamoto MOLD-4015NC с 4 050 × 1 550 мм. Станок со столом 300 × 150 мм не подойдёт, потому что круг не сможет выйти за деталь, и углы останутся недосягаемыми.

Отказ обычно не в аварии. Станок шлифует середину каждой детали и оставляет углы заниженными, и вы узнаёте об этом после первой рекламации от заказчика.

Пример расчёта: направляющая 1 200 мм

Деталь 1 200 мм требует больше 1 200 мм стола. Учтите выход круга на обоих концах плюс выхаживание, и практическая потребность составит около 1 400 мм полезного хода.

Двухколонный Sumitomo 2 500 × 8 000 мм и DANOBAT SGC256 8 000 × 2 500 мм оба подходят с запасом. Ни один поворотный станок из списка не подходит ни за какую цену. Стол 1 025 мм нельзя удлинить, а направляющую нельзя укоротить.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать окружную скорость шлифовального круга?

Умножьте π на диаметр круга в метрах и на скорость шпинделя в об/мин, чтобы получить метры в минуту, затем разделите на 60 для метров в секунду. Для круга Ø305 мм при 2 000 об/мин: π × 0,305 × 2 000 = 1 916,4 м/мин, или 31,9 м/с. Всегда рассчитывайте при максимальной скорости шпинделя станка, а не при номинальной.

Означает ли больший рабочий стол более точный станок?

Нет. Размер стола определяет рабочую зону для детали. Точность зависит от шпинделя, состояния направляющих и терморегулирования. Okamoto MOLD-4015NC заявляет минимальную дискретность 0,0001 мм на столе 4 050 × 1 550 мм. Nagase RG500 заявляет такое же разрешение 0,0001 мм на патроне Ø500 мм. Размер и точность — отдельные характеристики, и вы платите за каждую из них.

Можно ли шлифовать деталь крупнее магнитной плиты?

Только если деталь можно поддерживать вне магнитного поля и при этом безопасно удерживать. Детали, свешивающиеся за плиту, требуют приспособления, а высота приспособления вычитается из вертикального хода.

На Okamoto MOLD-4015NC стандартная плита имеет толщину 110 мм, поэтому 110 мм хода шлифовальной головки расходуется до загрузки детали. Если деталь свешивается, запросите эффективный диаметр шлифования, который меньше номинального диаметра плиты.

Какая допустимая нагрузка на стол нужна для тяжёлого блока штампа?

Взвесьте деталь, добавьте приспособление, затем прочитайте уточнение в объявлении. Грузоподъёмности в объявлениях варьируются от 150 кг до 10 800 кг, и уточнения важны. Nagase RAG-400 рассчитан на 350 кг включая приспособление. Favretto ME/U200 рассчитан на 1 500 кг без магнитной плиты. Сравнивайте свой загруженный вес с уточнённой цифрой, а не с заголовочной.

Лучше ли плоскошлифовальный станок с поворотным столом для производства?

Для круглых и осесимметричных деталей — да. Непрерывное вращение исключает ход. Okamoto PRG6DX вращает стол со скоростью 20–150 об/мин, а его патрон Ø600 мм рассчитан на 150 кг. Для длинных прямоугольных работ это неподходящий станок. Вам нужен возвратно-поступательный стол с достаточным ходом, а при длине детали примерно свыше 1 500 мм — специальный станок для направляющих или скользящих направляющих.

Приведённые здесь характеристики были перенесены из документации продавца, опубликованной в каждом отдельном объявлении о станке, а цены указаны как справочные. Как указано в объявлениях, цены на бывшие в употреблении станки колеблются вместе с рынком и не являются котировкой в реальном времени. Наличие и состояние станков могут изменяться без предупреждения. Каждая цифра в этом руководстве — критерий для отбора, а не отчёт о состоянии. Проверяйте по странице конкретного станка и физической инспекции, прежде чем принимать обязательства.