3д4230 — российский стандарт точного шлифования

Круглошлифовальный станок российского производства 3Д4230 выпускается заводом «Красный инструментальщик» в Новосибирске с середины девяностых годов. Механизм рассчитан на серийные и единичные партии деталей, требующих Ra 0,32 мкм и точности IT6. Компоновка создана по классической схеме: горизонтальный шпиндель шлифовального круга, передняя бабка с приводом детали и задняя бабка с пинолью.

Технические показатели

Максимальный диаметр заготовки в центрах — 300 мм, длина — 1250 мм, высота центров — 180 мм. Скорость вращения круга 35 м/с при диаметре до 630 мм. Скорость детали регулируется бесступенчатым приводом 10—160 об/мин. Масса станка 5500 кг, габарит 3650 × 1970 × 1730 мм. Погрешность круговой формы 2 мкм, шероховатость Ra 0,32 µм.

Конструктивные узлы

Передняя бабка крепится на поперечной плите и поворачивается на угол ±8°. Задняя бабка снабжена быстросменным центром и микрометрической настройкой вылета пиноли. Суппорт перемещается по закалённым направляющим станины с гидростатической плёнкой. Шпиндель круга установлен на гидродинамических подшипниках, что снижает вибрации. Система компенсации износа включает электронный блок измерения диаметра с автоматической подачей алмазного правителя. Картер охлаждения располагается отдельно, благодаря чему тепловой дрейф минимален.

Рабочие режимы

Оператор выбирает продольное либо поперечное шлифование, а при конусной обработке используется поворот стола до 10°. Переход в режим получистовой проходки выполняется за пять кнопок на пульте. Поддерживаются циклы: черновая подача 0,25 мм на оборот, чистовая 0,05 мм. Электронный лимитер фиксирует остаточную подачу 0,005 мм для финишного хода. Под программный пакет Siemens 802D хранит тридцать параметризованных циклов, что ускоряет переналадку.

Применение

Оборудование встречается на заводах, выпускающих валы редукторов, калённые штоки гидроцилиндров, роторы компрессоров, посадочные шейки электродвигателей. Возвратно-поступательный стол облегчает обработку точных посадок колец подшипников при единичном заказе. В инструментальных подразделениях станок выдал ресурс свыше тридцати лет без капитального ремонта при условии регулярной смены масла и верного соблюдения температурного режима.

Преимущества и сервис

Пользователи отмечают стабильную геометрию, широкий диапазон шлифуемых диаметров, умеренное энергопотребление 16 кВт. Станина из чугуна СЧ25 гасит вибрационные колебания. Каталог заводских опций включает гидравлический поджим задней бабки, бесцентровую приставку, подвесной погрузчик заготовок до 120 кг. Поставка запасных шпинделей, ремкомплектов гидросистемы и электронных блоков организована через дилерскую сеть в семи регионах.

Станок 3Д4230 выпускается российскими предприятиями с начала девяностых годов. Оборудование предназначено для высокоточного наружного цилиндрического шлифования деталей из сталей, цветных сплавов и композиционных материалов. Конструкция рассчитана на единичное либо мелкосерийное производство в машиностроении, приборостроении, энергетике.

Базовой частью служит литая станина с направленной системой гашения вибраций. Массивная рама удерживает геометрию при длительной работе и при температурных колебаниях. Жёсткость сочетается с продуманной кинематикой, где шпиндель зажимной бабки вращается на гидродинамических подшипниках, а привод стола реализован через червячную пару с преднатягом.

Конструктивные особенности

Станина отливается из серого чугуна марки СЧ25, планируется искусственное старение заготовки, после чего поверхности подвергаются прецизионному фрезерованию и шабрению. Долговечность направляющих обеспечивается закладными планками из У8А, закалёнными до 58-60 HRC. Система смазки централизована, давление поддерживает шестерённый насос с производительностью 6 л/мин. Бабка вращения зажимает деталь центрами либо патроном, хвостовая бабка перемещается по призматическим направляющим на роликовых опорах. Колёсная бабка несёт шлифовальный круг диаметром 500 мм, посадочный диаметр 203 мм, ширина 80 мм. Блок балансировки расположен внутри кожуха, настройка выполняется без снятия круга.

Поперечный суппорт двигает колесо от сервоэлектропривода через шарико-винтовую передачу, цифровая линейка Heidenhain регистрирует перемещение с дискретом 0,5 мкм. Длина перемещения стола контролируетсяруется датчиком Магтек, шаг кодера 1 мкм. Поворот бабки с кругом в пределах ±30° поддерживает профильное шлифование конусов.

Технические параметры

Предельный диаметр детали 300 мм, максимальная длина между центрами 2000 мм. Ширина шлифовальной зоны 60 мм. Окружная скорость стола регулируется от 16 до 80 м/мин. Частота вращения круга 1670 об/мин при периферийной скорости 35 м/с. Мощность главного электродвигателя 15 кВт, подача на врезание до 0,01 мм/об, поперечная подача 0,002-5 мм/ход. Повторяемость 4 мкм, предельное отклонение от цилиндричности 6 мкм, шероховатость Ra 0,32 мкм. Масса оборудования 7200 кг, габаритные размеры 4700×2200×1800 мм, среднее энергопотребление 25 кВА.

Станок комплектуется системой ЧПУ «Рубикон-02» с графическим интерфейсом и библиотекой технологических циклов. Приводы осей построены на синхронных сервомоторах Siemens, связь с контроллером по протоколу EtherCAT. Настройка программы занимает менее десяти минут благодаря таблицам шлифования, куда оператор вводит геометрию детали, пробный проход и припуск на чистовую операцию.

Распылительное охлаждение организуется через форсунку, закреплённую на кронштейне головки. Эмульсия фильтруется кассетной установкой с тканевым полотном, крупная стружка собирается магнитным сепаратором. Датчик контроля температуры рабочей жидкости подаёт сигнал вентилятору кожуха.

Организация эксплуатации

Для устойчивой точности оборудование размещают на фундаменте с виброизоляторами марки ИМБ-1, выдерживая геометрическую привязку в уровне по передней направляющей. Рекомендованная температура участка 20 = 2 °C при относительнойной влажности до 70 %. Регламентное обслуживание включает ежедневную протирку направляющих, проверку давления смазки, еженедельную калибровку цифровой линейки, ежеквартальный контроль кругов на балансировочном стенде.

Завод изготовитель предоставляет расширенный комплект оснастки: оправки для шлифования коленчатых валов, планшайбы под диски из CBN, керамические круги с широкими сегментами для скоростной обработки, наборы центров из твёрдого сплава. При переходе на детали с термо-упрочнённым слоем целесообразно использовать круги из Эльбора В ПС 10 с периферийной скоростью 60 м/с.

Расширение функционала достигается установкой автоматической загрузки. Комплект включает линейный портал с парой вакуумных захватов, кассетный накопитель заготовок на сорок позиций, станцию обдува готовых деталей. Интерфейс ЧПУ уже содержит драйвер обмена с порталом, дополнительное программирование не потребуется.

С учётом точности, жёсткости, цифрового управления и расширяемости 3Д4230 подходит для производства валов компрессоров, шпинделей, гидравлических поршней, пресс-форм с цилиндрическими направляющими. Конструкторские резервы, к которым относятся длина детали до 3000 мм и внедрение линий полированного шлифования, находят подтверждение на пилотных участках тяжёлого машиностроения.