קניית מכונת שחיקה: תהליך השחזה |סדנת מכונות מודרניות

קונים פוטנציאליים של מכונות שחיקה חדשות צריכים להבין את הפרטים הקטנים של תהליך השחיקה, כיצד פועל הקשר השוחק וצורות שונות של חבישה של גלגל השחזה.
פוסט זה בבלוג מותאם ממאמר שפרסם בארי רוג'רס בגיליון נובמבר 2018 של מוסף Machine/Shop של מגזין Modern Machine Shop.
במאמר האחרון על נושא המטחנות, דנו במשיכה הבסיסית של המטחנות וכיצד הן בנויות.כעת, אנו מסתכלים מקרוב על איך עובד תהליך השחיקה ומה זה אומר עבור בעלי חנויות של מכונות חדשות בשוק.
השחזה היא טכנולוגיית עיבוד שוחקת המשתמשת בגלגל שחיקה ככלי חיתוך.גלגל השחזה מורכב מחלקיקים קשים עם קצוות חדים.כאשר הגלגל מסתובב, כל חלקיק פועל כמו כלי חיתוך חד-נקודתי.
גלגלי השחזה זמינים במגוון גדלים, קטרים, עוביים, גדלי גרגירים שוחקים וקלסרים.חומרים שוחקים נמדדים ביחידות של גודל חלקיקים או גודל חלקיקים, כאשר גדלים של חלקיקים נעים בין 8-24 (גס), 30-60 (בינוני), 70-180 (עדין) ו-220-1,200 (עדין מאוד).משתמשים בדרגות הגסות יותר כאשר יש להסיר כמות גדולה יחסית של חומר.בדרך כלל, כיתה עדינה יותר משמשת לאחר כיתה גסה יותר כדי לייצר גימור משטח חלק יותר.
גלגל השחזה עשוי ממגוון חומרים שוחקים, כולל סיליקון קרביד (בדרך כלל משמש למתכות לא ברזליות);אלומינה (המשמשת לסגסוגות ברזל ועץ בעלות חוזק גבוה; יהלומים (המשמשים לטחינה קרמית או ליטוש סופי); ובורון ניטריד מעוקב (בדרך כלל משמש לסגסוגת פלדה).
ניתן לסווג עוד חומרים שוחקים כמולוכדים, מצופים או מלוכדים מתכת.חומר השוחק הקבוע מעורבב עם גרגירי שוחקים וחומר קלסר, ולאחר מכן נלחץ לצורת גלגל.הם נורים בטמפרטורות גבוהות ליצירת מטריצה ​​דמוית זכוכית, המכונה בדרך כלל שוחקים מזוגגים.חומרים שוחקים מצופים עשויים מגרגרי שוחקים המודבקים למצע גמיש (כגון נייר או סיבים) עם שרף ו/או דבק.שיטה זו משמשת לרוב עבור חגורות, סדינים ועלי כותרת.חומרים שוחקים מלוכדים מתכת, במיוחד יהלומים, מקובעים במטריצת המתכת בצורה של גלגלי שיוף מדויקים.מטריצת המתכת נועדה ללבוש כדי לחשוף את אמצעי השחזה.
חומר ההדבקה או המדיום מקבעים את חומר השוחקים בגלגל השחזה ומספקים חוזק בתפזורת.חללים או נקבוביות נותרים בכוונה בגלגלים כדי לשפר את אספקת נוזל הקירור ולשחרר שבבים.בהתאם ליישום גלגל השחזה וסוג חומר השוחקים, ניתן לכלול חומרי מילוי אחרים.איגרות חוב מסווגות בדרך כלל כאורגניות, מזוגגות או מתכתיות.כל סוג מספק הטבות ספציפיות ליישום.
דבקים אורגניים או שרף יכולים לעמוד בתנאי שחיקה קשים, כגון רטט וכוחות רוחביים גבוהים.קלסרים אורגניים מתאימים במיוחד להגדלת כמות החיתוך ביישומי עיבוד גס, כגון חיתוך פלדה או פעולות חיתוך שוחקים.שילובים אלה תורמים גם לטחינה מדויקת של חומרים קשים במיוחד (כגון יהלום או קרמיקה).
בהשחזה מדויקת של חומרי מתכת ברזליים (כגון פלדה מוקשה או סגסוגות על בסיס ניקל), הקשר הקרמי יכול לספק חבישה מצוינת וביצועי חיתוך חופשיים.הקשר הקרמי תוכנן במיוחד כדי לספק הידבקות חזקה לחלקיקי בורון ניטריד מעוקב (cBN) באמצעות תגובה כימית, וכתוצאה מכך יחס מצוין בין נפח החיתוך לבלאי הגלגלים.
למפתחות מתכת יש עמידות בפני שחיקה מעולה ושמירת צורה.הם יכולים לנוע ממוצרים מצופים אלקטרוניקה חד-שכבתיים ועד לגלגלים רב-שכבתיים שניתן להפוך אותם לחזקים וצפופים מאוד.גלגלים מלוכדים מתכת עשויים להיות קשים מדי ללבישה יעילה.עם זאת, סוג חדש של גלגל שחיקה עם קשר מתכת שביר ניתן להלביש באופן דומה לגלגל שחיקה קרמי ויש לו אותה התנהגות שחיקה מועילה בחיתוך חופשי.
במהלך תהליך ההשחזה, גלגל השחזה יתבלה, יהפוך לקהה, יאבד את צורת המתאר שלו או "עומס" בגלל שבבים או שבבים יידבקו לחומר השוחק.לאחר מכן, גלגל השחזה מתחיל לשפשף את חומר העבודה במקום לחתוך.מצב זה מייצר חום ומפחית את יעילות הגלגלים.כאשר עומס הגלגלים גדל, מתרחשת פטפוט, אשר משפיע על גימור פני השטח של חומר העבודה.זמן המחזור יגדל.בשלב זה יש "להלביש" את גלגל השחזה כדי להשחיז את גלגל השחזה, ובכך להסיר כל חומר שנותר על פני הגלגל ולהחזיר את גלגל השחזה לצורתו המקורית, תוך העלאת חלקיקי שחיקה חדשים אל פני השטח.
סוגים רבים של שידות גלגל שחיקה משמשות לטחינה.הנפוצה ביותר היא שידת יהלומים חד נקודתית, סטטית, הממוקמת בבלוק, בדרך כלל על ה-headstock או tailstock של המכונה.פני השטח של גלגל השחזה עוברים דרך היהלום החד-נקודתי הזה, וכמות קטנה של גלגל ההשחזה מוסרת כדי להשחיז אותו.ניתן להשתמש בשניים עד שלושה בלוקי יהלומים כדי לשנות את פני השטח, הצדדים והצורה של הגלגל.
חיתוך רוטרי היא כיום שיטה פופולרית.השידה הסיבובית מצופה במאות יהלומים.הוא משמש בדרך כלל ליישומי טחינת הזנת זחילה.יצרנים רבים מוצאים שעבור תהליכים הדורשים ייצור חלקים גבוהים ו/או סובלנות חלקים הדוקים, חיתוך סיבובי עדיף על חיתוך נקודתי או מקבץ.עם הצגתם של גלגלי סופר-שוחקים קרמיים, חבישה סיבובית הפכה להכרח.
שידה מתנדנדת היא סוג נוסף של שידה המשמשת לגלגלי שחיקה גדולים הדורשים משיכות חבישה עמוקות וארוכות יותר.
השידה הלא מקוונת משמשת בעיקר לטחינת גלגלים הרחק מהמכונה, תוך שימוש במשוואה אופטית לאימות פרופיל הצורה.מטחנות מסוימות משתמשות במכונות פריקה חשמליות חתוכות בחוט כדי להלביש גלגלי קשר ממתכת שעדיין מותקנים על המטחנה.
למד עוד על רכישת כלי מכונות חדשים על ידי ביקור ב"מדריך לרכישת כלי מכונות" במרכז הידע Techspex.
אופטימיזציה של מחזורי השחזה של אונת גל זיזים התבססה באופן מסורתי פחות על מדע, ויותר על ניחושים מושכלים וטחינת מבחן מקיפה.כעת, תוכנת מודלים תרמית ממוחשבת יכולה לחזות את האזור בו עלולה להתרחש שריפת האונה כדי לקבוע את מהירות העבודה המהירה ביותר שלא תגרום לנזק תרמי לאונה, ולהפחית במידה ניכרת את מספר ההשחזה הנחוצות לבדיקה.
שתי טכנולוגיות מאפשרות - גלגלי סופר שוחקים ובקרת סרוו ברמת דיוק גבוהה - משלבים כדי לספק תהליך שחיקה של קווי מתאר הדומה לפעולות סיבוב חיצוני.עבור יישומי טחינת OD רבים בנפח בינוני, שיטה זו עשויה להיות דרך לשלב שלבי ייצור מרובים להגדרה אחת.
מאחר שטחינת הזנת זחילה יכולה להשיג שיעורי הסרת חומרים גבוהים בחומרים מאתגרים, הטחינה עשויה להיות לא רק השלב האחרון של התהליך - היא עשויה להיות התהליך.