Потенційні покупці нових шліфувальних верстатів повинні розуміти тонкощі абразивного процесу, принцип роботи абразивного зв’язку та різні форми правки шліфувального круга.
Ця публікація в блозі адаптована зі статті, опублікованої Баррі Роджерсом у номері додатка Machine/Shop журналу Modern Machine Shop за листопад 2018 року.
У попередній статті на тему м’ясорубок ми обговорили основну привабливість м’ясорубок і їх конструкцію.Тепер ми детальніше розглянемо, як працює абразивний процес і що це означає для продавців нових машин на ринку.
Шліфування - це абразивна технологія обробки, яка використовує шліфувальний круг як ріжучий інструмент.Шліфувальний круг складається з твердих частинок з гострими краями.Коли колесо обертається, кожна частинка діє як одноточковий ріжучий інструмент.
Шліфувальні круги доступні в різних розмірах, діаметрах, товщинах, розмірах абразивних зерен і сполучних.Абразиви вимірюються в одиницях розміру частинок або розміру частинок, з розміром частинок у діапазоні від 8-24 (грубий), 30-60 (середній), 70-180 (дрібний) і 220-1200 (дуже дрібний).Більш грубі сорти використовуються там, де необхідно видалити відносно велику кількість матеріалу.Як правило, дрібніший сорт використовується після більш грубого, щоб отримати більш гладку поверхню.
Шліфувальний круг виготовлений з різноманітних абразивів, зокрема карбіду кремнію (зазвичай використовується для кольорових металів);оксид алюмінію (використовується для високоміцних сплавів заліза та деревини; алмази (використовуються для керамічного шліфування або остаточного полірування); кубічний нітрид бору (зазвичай використовується для сталевого сплаву).
Абразиви можна далі класифікувати як зв’язані, покриті або металеві.Закріплений абразив змішується з абразивними зернами та сполучною речовиною, а потім пресується у форму круга.Їх обпалюють при високих температурах для утворення склоподібної матриці, широко відомої як склоподібні абразиви.Абразиви з покриттям виготовляються з абразивних зерен, прикріплених до гнучкої основи (наприклад, паперу або волокна) за допомогою смоли та/або клею.Цей спосіб найчастіше використовується для поясів, листів і пелюсток.Металеві абразиви, особливо алмази, закріплені в металевій матриці у вигляді точних шліфувальних кругів.Металева матриця призначена для зношування, щоб відкрити шліфувальні матеріали.
Сполучний матеріал або середовище фіксує абразив у шліфувальному колі та забезпечує об’ємну міцність.Порожнечі або пори навмисно залишені в колесах, щоб покращити подачу охолоджуючої рідини та видалити стружку.Залежно від застосування шліфувального круга і типу абразиву можуть бути включені інші наповнювачі.Зв'язки зазвичай класифікуються як органічні, склоподібні або металеві.Кожен тип надає переваги для конкретної програми.
Органічні або смоляні клеї можуть витримувати суворі умови шліфування, такі як вібрація та високі бічні сили.Органічні зв’язувальні речовини особливо підходять для збільшення обсягу різання при грубій механічній обробці, наприклад під час обробки сталі або абразивного різання.Ці комбінації також сприяють точному шліфуванню надтвердих матеріалів (таких як алмаз або кераміка).
Під час точного шліфування матеріалів із чорних металів (таких як загартована сталь або сплави на основі нікелю) керамічна зв’язка може забезпечити чудову правку та вільне різання.Керамічне з’єднання спеціально розроблено для забезпечення міцної адгезії до частинок кубічного нітриду бору (cBN) через хімічну реакцію, що забезпечує чудове співвідношення об’єму різання та зносу диска.
Металеві ключі мають відмінну зносостійкість і зберігають форму.Вони можуть варіюватися від одношарових гальванічних виробів до багатошарових коліс, які можна зробити дуже міцними та щільними.Металеві колеса можуть бути занадто важкими для ефективного зносу.Однак новий тип шліфувального круга з крихким металевим зв’язком може бути оброблений у спосіб, подібний до керамічного шліфувального круга, і має таку ж корисну вільну шліфувальну поведінку.
У процесі шліфування шліфувальний круг зношується, затуплюється, втрачає форму контуру або «навантажується» через стружки або стружки, що прилипають до абразиву.Тоді шліфувальний круг починає терти заготовку, а не різати.Така ситуація утворює тепло і знижує ефективність коліс.При збільшенні навантаження на круг з'являється тріскотіння, що впливає на якість поверхні заготовки.Тривалість циклу збільшиться.У цей час шліфувальний круг необхідно «одягти», щоб заточити шліфувальний круг, таким чином видаляючи будь-який матеріал, що залишився на поверхні шліфувального круга, і відновлювати шліфувальний круг до його початкової форми, одночасно виводячи на поверхню нові абразивні частинки.
Для шліфування використовують багато типів шліфувальних машинок.Найпоширенішим є одноточкове, статичне, бортове алмазне правлення, яке розташоване в блоці, як правило, на передній або задній бабці машини.Поверхня шліфувального круга проходить крізь цей одноточковий алмаз, і невелика частина шліфувального круга видаляється, щоб заточити його.Від двох до трьох алмазних блоків можна змінити поверхню, сторони та форму колеса.
Ротаційна обрізка зараз є популярним методом.Комод, що обертається, покритий сотнями діамантів.Зазвичай він використовується для подрібнення при повзучій подачі.Багато виробників вважають, що для процесів, які вимагають високого виробництва деталей та/або вузьких допусків деталей, обертове обрізання є кращим, ніж одноточкове або кластерне обрізання.З появою керамічних суперабразивних кругів ротаційна правка стала необхідністю.
Осцилюючий правитель – це ще один тип правки, який використовується для великих шліфувальних кругів, які потребують більш глибоких і довших ходів правки.
Автономна правка в основному використовується для шліфувальних кругів на відстані від верстата з використанням оптичного компаратора для перевірки профілю форми.Деякі шліфувальні машини використовують дротяні електророзрядні машини для обробки металевих зв’язувальних кругів, які все ще встановлені на шліфувальній машині.
Дізнайтеся більше про придбання нових верстатів, відвідавши «Посібник із купівлі верстатів» у Центрі знань Techspex.
Оптимізація циклів шліфування пелюстків розподільного вала традиційно меншою мірою базується на науці, а більшою мірою на обґрунтованих припущеннях і масштабному тестовому шліфуванні.Тепер комп’ютерне програмне забезпечення для теплового моделювання може передбачити зону, де може статися горіння пелюстка, щоб визначити найшвидшу робочу швидкість, яка не спричинить термічного пошкодження пелюстка, і значно зменшить кількість необхідних тестових шліфувань.
Дві передові технології — суперабразивні круги та високоточне сервокерування — поєднуються, щоб забезпечити процес контурного шліфування, подібний до зовнішніх токарних операцій.Для багатьох програм із шліфуванням зовнішнього діаметра середнього обсягу цей метод може бути способом об’єднати кілька етапів виробництва в одну установку.
Оскільки шліфування з повзучою подачею може досягти високої швидкості видалення матеріалу у складних матеріалах, шліфування може бути не лише останнім кроком процесу, але й самим процесом.
Час публікації: 02 серпня 2021 р