Балансировка шлифовальных кругов

Шлифовальный круг – абразивный диск, который устанавливается в качестве насадки в станок и применяется для обработки различных материалов: металлических сплавов всех типов, камня, пластика, древесины. Используется на производстве, в ремонтных или реставрационных цехах.

Монтаж шлифовального круга на станок выполняется одним из 3-х способов:

• на шпиндель или оправку при помощи фланцев – самый надежный метод, позволяет прочно фиксировать насадку, не допуская ее смещения;
• на винт, шпиндель или оправку с винтом – такой способ применяется на станках с ограниченными возможностями, а также на оборудовании малой мощности. Возможно возникновение биения в процессе вращения абразивной насадки, поэтому следует постоянно контролировать геометрию диска во время работы;
• на переходных фланцах (винтами или наклеиванием) – ненадежный способ, используется редко, в основном – при обработке мягких материалов: пластика, древесины.

На износ шлифовальных дисков влияет способ их фиксации в станке, а также конструкция оборудования. Чем точнее собрана шлифмашина, тем меньше станет вибрировать шпиндель во время обработки деталей, а значит – износ зачистного круга будет минимальным.

В процессе работы от абразива отлетают частицы, из-за чего нарушается геометрия насадки. При эксплуатации изношенного абразивного диска появляется биение, это осложняет процесс обработки заготовок, увеличивает износ оборудования.

Зачем балансируют шлифовальные диски

Регулярная балансировка шлифовальных кругов обеспечит длительную и безопасную эксплуатацию станков, повысит качество обработки материала. Также следует учитывать, что разбалансированный абразивный диск способен разрушиться во время вращения на высоких скоростях. Это может привести к травме оператора шлифовального станка.

Тест геометрии насадки выполняют одновременно с проверкой исправности держателя (фланца, оправок), на который устанавливают круг, поскольку он также может быть изношен. Для оценки состояния и последующего восстановления насадок необходимо специальное оборудование. Потребуются контрольно-измерительные приборы, установки, стенды.

Суть балансировки заключается в изменении положения центра тяжести диска. Он должен быть в той же точке, что и центр вращения. Для этого с поверхности абразивной насадки удаляют лишний материал до тех пор, пока центр тяжести не будет совпадать с центром вращения.

Причины разбалансировки шлифовального круга

Для уменьшения износа дисков, во время работы на их поверхность подается охлаждающая жидкость. Однако и в этом случае абразивные насадки теряют правильную форму.

Отклонение геометрии возможно при:

• обработке неоднородного материала – при шлифовке искусственных и натуральных камней в разных частях заготовок плотность вещества различается. Это приводит к тому, что в некоторых точках круг изнашивается быстрее, чем в других;
• отклонении положения круга при его закреплении в станке – наружные грани смещены относительно монтажного отверстия неравномерно. Такое бывает при сильном износе фланцев держателя;
• нарушении геометрии круга – дефект может быть допущен при изготовлении насадки. Вторая причина – неправильное хранение абразивных материалов. Если диски роняли, это могло привести к осыпанию абразива;
• неравномерной подачи смазочно-охлаждающей жидкости на круг во время его вращения – часто проблема возникает при неисправности насоса, подающего жидкость;
• неправильном монтаже круга на установку – возможно, если работы выполняет неквалифицированный персонал.

Справка: Новые шлифовальные круги также следует балансировать. Это делается дважды: до установки на станок и после первой правки круга. Правка новых насадок выполняется для того, чтобы придать ему правильную геометрическую форму.

Чем опасен несбалансированный диск

Шлифовальные насадки больших диаметров могут вращаться на высоких скоростях, вызывая сильное биение деталей станка и вибрацию. Это может привести к деформации или разрушению подшипников, втулок, а также к ослаблению крепежа (болтов, шпилек и гаек).

Разбалансировка насадок-абразивов влияет на качество обрабатываемой поверхности. На плоскостях заготовок будут появляться задиры, шероховатости.

Методы проверки и способы балансировки шлифовальных кругов

Предварительно диск очищают от стружки и пыли, чтобы провести тщательный осмотр боковых плоскостей, граней. Если на поверхностях есть сколы и трещины, насадку снимают и ставят новую. Восстановить поврежденный круг с дефектами нельзя.

Для проверки биения шлифовальных кругов используют индикаторы часового типа или цифровые аналоги. Они покажут, в каких местах абразивная насадка изношена больше, в каких – меньше. Также с помощью индикатора можно узнать, каков разброс значений биения – суммарного радиального отклонения относительно центра.

Для обработки поверхностей используют следующие виды инструмента:

• алмазные насадки – круги с алмазным напылением. Такой инструмент считается самым производительным, так как его износ в процессе обработки абразивной поверхности минимален;
• стальные шарошки из твердосплавных сплавов – металлические изделия со звездочками из износостойких материалов применяют для грубой обработки поверхностей;
• круги из карбида кремния – используют марки 53С, 54С, 64С;
• диски из термокорунда – один из самых твердых материалов для заточки, доводки, правки заготовок из камня или металлов.

Методики балансировки

Есть два метода балансировки: статический и динамический. Преимущество динамических методик – более высокая точность обработки абразивных дисков. Однако они используются не так часто, как статические, из-за длительности процесса восстановления насадок, высокой сложности работы.

Статические методы применяются чаще, так как для ремонта круга не требуются специальные станки. Часто балансировка выполняется на шлифовальном станке.

Основные методы балансировки шлифовальных дисков:

1. Установка упругой центрирующей втулки – деталь в виде кольца с лепестками. Тип подбирается в зависимости от уровня износа отверстия.
2. Статическая балансировка на станке с двумя горизонтальными параллельными линейками или цилиндрическими валиками – на барабан ставят оправку с абразивным кругом, восстанавливают геометрию вручную, регулярно проверяя результат обработки по линейкам.
3. Балансировка на станке с вращающимися роликами – статический метод восстановления насадки, размеры которой проверяются с помощью роликов.
4. Восстановление на шлифовальном станке – производят с изменением положения 3-х грузиков в кольцевой выточке фланца абразивного круга. Неуравновешенный круг повернется вниз самой тяжелой частью. Если перемещать в планшайбе грузики, то можно добиться, чтобы круг в любом положении оставался неподвижным.

При выборе способа балансировки шлифовальных дисков важно ориентироваться на точность, учитывая четыре класса дисбаланса. Для всех из них определен максимально допустимый показатель. К примеру, для абразивного диска, имеющего высоту до 25 мм и диаметр 250 мм предельно допустимое значение по 1 классу (по массе) – 10 г, а по четвертому – 40 г. Для диска с наружным диаметром 450 мм с высотой 25 мм по 1 классу дисбаланса допускается отклонение не более 20 г.