Шлифовальные станки и особенности их грамотного выбора.

 

На большинстве деревообрабатывающих предприятий для шлифования плоскости используют широколенточные шлифовальные станки. Они – важная составляющая качества конечного продукта. Неправильный подбор и эксплуатация этого оборудования может привести к ряду сложностей, связанных с ухудшением качества шлифования, увеличением времени, затрачиваемого на обработку, и затрат на используемые абразивные материалы.

 

Открывая деревообрабатывающее производство или планируя его модернизацию, важно правильно выбрать широколенточный шлифовальный станок. Мы расскажем о тонкостях выбора и приведем ряд примеров, наглядно демонстрирующих, к каким последствиям может привести недостаточное внимание к данному вопросу. Оговоримся, что в данной статье нас не интересуют преимущества или недостатки станков отдельно взятых производителей, мы покажем общие характеристики, отталкиваясь от которых вы сможете выбрать свой станок.

Производители широколенточных шлифовальных станков предлагают много модификаций этого оборудования, которые различаются в первую очередь наполнением станка – количеством, типом и техническими характеристиками шлифовальных узлов. Также станки различаются по параметрам максимально допустимой ширины обработки, типам подающих ковров, мощностью двигателей и рядом других немаловажных факторов. Нельзя не отметить и возможность оснащения станка дополнительными функциями, такими как обдув лент, вакуумный прижим обрабатываемых деталей к подающему столу, плавная регулировка скоростей вращения шлифовальных лент и другие. Выбор оптимальной комплектации станка позволит сэкономить затраты на его покупку, сохранив при этом все преимущества использования данного типа оборудования.

Перед покупкой станка мы должны сформировать чёткое понимание операции шлифования, для которой он будет предназначен. Главным образом мы должны учесть тип операции шлифования, тип обрабатываемого материала, размеры заготовок и их качество перед обработкой, а также требование к качеству после. Стоит помнить, что добиться оптимального результата шлифования на станке возможно только при его правильной комплектации под конкретно поставленную задачу.

Самый важный фактор – комплектация станка шлифовальными узлами. Исходя из поставленной задачи, необходимо учесть количество шлифовальных узлов и их технические характеристики.

Количество шлифовальных узлов

Широколенточные шлифовальные станки могут содержать от одного до шести шлифовальных узлов. Большое количество узлов расширяет возможности шлифовального станка и влечёт увеличение его стоимости. Определяясь с количеством шлифовальных узлов, нужно ориентироваться на качество деталей, поступающих на операцию шлифования, и требования к их качеству после обработки, а также на требования к величине съёма материала.

Качество деталей, поступающих на операцию шлифования (шероховатость / разнотолщинность), а также требования к качеству деталей после их обработки
Имея эти данные, мы должны выбрать оптимальную зернистость первой и последней шлифовальной ленты. При этом стоит помнить, что для получения высокого качества обработанной поверхности, шлифовальные ленты, установленные в станок подряд, не должны иметь перехода в зернистости более, чем на один шаг. Например, при необходимости начинать обработку клееного щита шлифовальной лентой с зернистостью Р-40 и заканчивать обработку шлифовальной лентой с зернистостью Р-120, минимальная комплектация станка должна содержать три шлифовальных узла, что позволит между лентами Р-40 и Р-120 использовать промежуточную зернистость Р-80.

Требования к величине съёма материала

Если операции шлифования предусматривают большой съём материала, станок необходимо комплектовать достаточным количеством шлифовальных узлов, чтобы выполнить необходимый съём за один проход детали через станок. Учитывайте максимально допустимый съём материала шлифовальной лентой (см. табл. №1), а также мощность двигателей шлифовальных узлов (при недостаточной мощности использование крупнозернистых лент становится нецелесообразным).

«В моей практике был случай, когда на операции калибровки клееного щита использовался маломощный станок, оснащенный одним шлифовальным узлом, – рассказывает инженер-технолог компании «Центр абразивов» Владимир Данилов. – При использовании лент с зерном Р-60 максимальный съём материала составлял не более 0,3 мм, поэтому калибровка щита на данном станке требовала от 7 до 9 проходов детали через станок. На обработку каждой детали требовались колоссальные временные затраты.

Был случай, когда аналогичный станок, оснащённый одним жёстким контактным валом, использовался для шлифования фасадов MDF под облицовку плёнкой. Полный цикл обработки на данном станке включал в себя 3 замены шлифовальных лент – от зерна Р-120, до зерна Р-220. Помимо потери времени на дополнительные проходы заготовок через станок и смену шлифовальных лент, возникала проблема низкого качества обработки. За счёт использования жёсткого контактного вала в сочетании с мелкозернистыми лентами Р-220 обработанная поверхность имела множественные мелкие дефекты, которые проявлялись после облицовки детали плёнкой».

Типы шлифовальных узлов

Шлифовальные узлы станка можно разделить на два основных типа: контактные валы и прижимные утюжки, которые в свою очередь различаются по ряду технических характеристик, влияющих на результат шлифования. Правильный выбор шлифовальных узлов, которыми будет оснащён станок, играет ключевую роль в получении высокого качества шлифования. В таблице №2 мы классифицировали типы узлов станка с кратким описанием операций шлифования, для которых они предназначены.

Калибрование заготовок с удалением большого количества материала, без высоких требований к качеству обработанной поверхности.

Обрезиненный вал
   
Шлифование поверхности, полученной после обработки грубыми зернами. Используется для подготовки поверхности пригодной для нанесения грунта и лака.

Шлифование поверхности полученной после обработки грубыми зернами.
Межслойное шлифование, но существует высокая вероятность возникновения краевых прошлифовок обрабатываемых деталей.

Сегментный пневматический утюжок
    
На операциях межслойного шлифования обеспечивает гладкую поверхность с минимальным количеством шлифовальных рисок. Вероятность появления краевых прошлифовок обрабатываемых деталей минимизируется за счет сегментной конструкции утюжка.

Поперечный шлифовальный узел
    
Используется совместно с узлами продольного шлифования для получения высокого качества на этапах межслойного и финишного шлифования.
Рекомендуется к применению для шлифования сборных изделий, имеющих различное направление волокон древесины.
Дополнительные элементы (без использования шлифовальной ленты)

Рейсмусовый вал
    
Используется в качестве дополнительного узла на первом этапе обработки. Позволяет производить калибровку деталей со съёмом материала до 4 мм.

Вал из нетканого волокна
    
Применяется в качестве последнего шлифовального элемента станка на операциях межслойного шлифования деталей, которые были предварительно обработаны шлифовальной лентой.
Использование данного вала позволяет получить более равномерное и качественное покрытие перед нанесением финишного слоя ЛКМ.

Щёточный вал
    
Применяется в качестве последнего элемента станка для очистки обработанных деталей от пыли.

«Некоторое время назад, на одном из крупнейших российских предприятий по производству межкомнатных дверей, я принимал участие во вводе в эксплуатацию нового шлифовального станка, – рассказывает Владимир Данилов. – Станок приобрели для использования на операции шлифования фанерованных дверных полотен перед покраской, он был оснащён тремя шлифовальными узлами со следующими техническими характеристиками: стальной контактный вал, обрезиненный вал жёсткостью 75ШорА и прижимной утюжок.

В самом начале работ стало понятно, что использование первого шлифовального узла (стальной вал) на данной операции практически невозможно – при его работе на поверхности обрабатываемых деталей появлялись сквозные прошлифовки шпона. Использование двух оставшихся шлифовальных узлов не позволяло достичь требуемого качества поверхности, в итоге требовалось дополнительное шлифование. В этом случае не ставилась цель максимально сэкономить на покупке станка, на станок были затрачены серьезные финансовые средства, однако выбору станка не было уделено достаточного внимания. И результат, увы…»

Дополнительные факторы и функции станков

При покупке станка также следует обратить внимание на дополнительные факторы, а также функции, которыми можно дополнительно оснастить шлифовальное оборудование.

Рабочая ширина станка

Ширина обработки на широколенточных шлифовальных станках в среднем варьируется от 440 до 1300 мм. Выбирая ширину станка нужно учитывать размеры деталей, которые предстоит на нём обрабатывать. Оптимальная ширина позволит равномерно использовать всю площадь шлифовальных лент, что кроме сокращения расходов на шлифовальные материалы предотвратит неравномерный износ контактных элементов и подающего стола.

Шевронный ремень

Шевронным ремнём оснащаются все узлы поперечного шлифования и только в некоторых случаях – узлы продольного шлифования (оснащённые контактными прижимными утюжками). Использование шевронного ремня позволяет получить более качественную поверхность на операциях межслойного или финишного шлифования.

Обдув шлифовальных лент

Устройство автоматического обдува шлифовальных лент служит для их очистки от пыли. В зависимости от типа выполняемой на станке операции обдув лент позволяет увеличить срок службы шлифовальной ленты на 10–30%. Максимальный эффект от этой опции достигается на финишных операциях с использованием шлифовальных лент мелкой зернистости. Внимание! Воздух в систему обдува лент должен поступать сухим, иначе использование этой функции приведёт к обратному эффекту и рабочий ресурс ленты сократится.

Вакуумный прижим обрабатываемых деталей к подающему столу

Вакуумный прижим позволяет более чётко фиксировать деталь на подающем столе, предотвращая её смещение. Его использование эффективно при шлифовании гладких деталей небольшого размера, а также при работе с гибкими материалами.

Плавная регулировка скоростей вращения шлифовальных лент

Данная функция очень важна на этапах финишного шлифования для получения высокого качества обработки, так как для исключения дефекта прошлифовок точная настройка скорости шлифования играет решающую роль.

Незнание необходимых параметров станка нередко приводит к покупке оборудования, которое попросту не подходит производителю. К сожалению, пользуясь этим и не вникая в суть технологических процессов клиентов, некоторые поставщики оборудования продают то, что удобно им – либо оборудование, что завалялось на складе, либо то, что может принести хороший процент от продажи. Нередко и сами производственники покупают оборудование бывшее в употреблении, а его выбор в плане оптимальной комплектации шлифовальных станций, не очень большой.

Энергомаш ТС-6022У Станок точильно-шлифовальный

Технические характеристики Энергомаш ТС-6022У

Толщина диска, мм     20
Диаметр диска, мм     150
Макс. число оборотов, об/мин     2950
Масса, кг     11
Мощность, Вт     400
Комплектация Энергомаш ТС-6022У
Адаптер под российские диски 32 мм

Станок точильно-шлифовальный Энергомаш ТС-6022У
Применяется для сухой и влажной шлифовки
Особенности:
Защита включателя от пыли и оснащен накладками, предохраняющими от искр
Прозрачные экраны на рабочих дисках защищают оператора от искр и абразивов

 

 ЗУБР ЗТШМ-200 Точильный станок

Технические характеристики ЗУБР ЗТШМ-200_z01

Толщина диска, мм     20
Диаметр диска, мм     200
Макс. число оборотов, об/мин     2950
Масса, кг     11.2
Мощность, Вт     450

Обновленная линейка точильных станков «ЗУБР»
Повышенная мощность двигателя
Простые и надежные станки
Наиболее распространенный посадочный размер дисков
2 диска разной зернистости (A60 и A80)
Асинхронный двигатель
Низкий уровень вибрации и шума
Прозрачные экраны для защиты оператора от продуктов обработки
Пылезащищенный выключатель
Возможность крепления к опорной поверхности
Регулируемый упор для инструмента

 URAGAN HDS-200 (МАСТЕР) Точильный станок

Технические характеристики URAGAN HDS-200_z01

Толщина диска, мм     32
Диаметр диска, мм     200
Макс. число оборотов, об/мин     2950
Масса, кг     11
Мощность, Вт     4000
Комплектация URAGAN HDS-200_z01
Два заточных диска
Два защитных экрана
Две втулки переходника

Особенности:
Установка точильных камней с посадочным диаметром 32 мм
Пылезащищённый электромагнитный выключатель
Прозрачный защитный экран
Удобный упор
Антивибрационные резиновые ножки на основании
Отверстия в основании для возможности закрепления к рабочей поверхности

Калибровально шлифовальные станки имеют основные агрегаты, которые отличаются типом рабочего органа, обрабатывающего поверхность, а также конструкцией в зависимости от производителя:

    вальцовые ленточные;
    утюжковые;
    комбинированные (с вальцом и утюжком);
    с секционным утюжком;
    узколенточные поперечно-шлифовальные;
    фрезерующие калибровальные;
    барабанные с валом из синтетического абразивнонаполненного волокна типа skotch-brite;
    барабанные щёточные.

Стоит отметить наиболее используемые агрегаты в конструкции калибровально шлифовальных станках:

Калибровально – шлифовальные вальцовые агрегаты.

Контактные валы изготавливаются целиком из металла, например из сплава алюминия (жёсткий вал), или покрываются слоем резины различной жёсткости (эластичный вал). От того, как деформируется под нагрузкой поверхность валов разной жёсткости, зависит размер контактной площадки абразивной ленты и шлифуемой детали, определяющей, помимо прочего, величину съёма материала.

Металлические валы используются для калибровальных работ, где толщина снимаемого слоя может превышать более 1 мм, а самая мягкая резина для облицовки валов – в станках, предназначенных для обработки лаковых покрытий, где толщина снимаемого слоя составляет микроны. На рабочей поверхности всех контактных валов имеются спиралеобразные продольные пазы для лучшего охлаждения и устранения шлифовальной пыли из пространства между лентой и валом. Во избежании отрыва детали от конвейера в зоне шлифования располагаются прижимные линейки. Привод вращения (движения ленты) производится электродвигателем, посредством клиноременной передачи к рабочему валу.

Перечисленные агрегаты применяются как калибрующие при обработке древесно-стружечных плит, клееного щита или брусков (для получения деталей с одинаковой толщиной), а также как шлифовальные (для уменьшения шероховатости поверхностей). Причём в таких агрегатах валы меньшего диаметра используются при калибровании, а большего и с более мягкой облицовкой для шлифования.

Шлифовальные агрегаты с утюжком.

Для достижения наилучшего соприкосновения прижимаемой ленты с обрабатывающей поверхностью эти агрегаты оснащаются утюжком с эластичной поверхностью или с пневмокамерой (пневмоприжимом). Применяются для шлифования поверхности деталей из древесно-стружечнной плиты, клееного щита и брусков после их калибрования. Также применяется для шлифования подложек, нечувствительных к прошлифовкам (клееная фанера, толстый строганный шпон и т.п.).
Калибровально – шлифовальные комбинированные агрегаты.

Данный тип агрегатов сочетает функции вальцового калибровального агрегата и утюжкового шлифовального. При этом можно выполнять как калибрование валом с одновременным устранением кинематической волны посредством утюжка, так и отдельно калибрование или шлифование с использованием утюжка. Калибровально – шлифовальные комбинированные агрегаты применяются для обработки поверхностей из древесно-стружечной плиты (под облицовку тонкими плёнками), массивной древесины и облицованных натуральным шпоном.

Шлифовальные агрегаты с секционным утюжком.

Оснащаются утюжком, состоящим из отдельных секций, прижим каждой из которых, в зависимости от формы обрабатываемой детали, производится отдельно, по сигналу автоматического электронного устройства. Применяются для шлифования поверхностей, чувствитетельных к прошлифовкам (тонкий строганный шпон, грунт, лак), требующих снятия минимальных слоёв материала.

Калибровально – шлифовальные станки по желанию заказчика могут комплектоватся (опционально) дополнительными устройствами для обдува лент сжатым воздухом и устройствами для снятия статического электричества с обработанной заготовки. Конвейеры подачи могут оснащаться системой для вакуумного прижима заготовок к ленте, что исключает вибрирование концов лент и обеспечивает надёжное пропускание через станок деталей малой длины. На выходе из станка после щёточного агрегата может дополнительного устанавливаться устройство для обдува обработанной поверхности (удаление пыли, прилипшей к ней из-за электростатического взаимодействия).

Самые современные калибровально-шлифовальные станки оснащаются электронными системами определения толщины обрабатываемой заготовки, которые учитывают отклонение от номинального значения и автоматичкски корректируют работу калибровально – шлифовальных агрегатов.