Măcinare: o analiză cuprinzătoare a avantajelor, caracteristicilor și proceselor
Măcinarea este o tehnologie cheie de prelucrare a preciziei în domeniul fabricației mecanice. Principiul său de bază implică utilizarea boabelor abrazive pe suprafața unui instrument de măcinare rotativă de mare viteză (cum ar fi o roată de măcinare sau un cap de măcinare) pentru a efectua micro-tăiere, zgârietură și lustruire pe suprafața piesei de lucru. Prin eliminarea unui strat de material extrem de subțire, acesta atinge cerințele dimensionale, geometrice și de calitate de suprafață ale pieselor de înaltă precizie. Ca „proces final de finisare” al prelucrării pieselor, măcinarea este utilizată pe scară largă în câmpuri cu cerințe stricte de precizie, cum ar fi instrumente auto, aerospațiale și de precizie. Mai jos este o explicație detaliată din trei dimensiuni: avantaje, caracteristici și procese.
I. Avantajele de bază ale măcinatului
Măcinarea este extrem de competitivă datorită „preciziei ridicate, de înaltă calitate și adaptabilitate puternică”, avantajele sale fiind deosebit de proeminente în fabricarea componentelor de precizie:
1.. Precizie excelentă a prelucrării și calitatea suprafeței
Precizie dimensională: poate obține în mod stabil toleranțe dimensionale ale IT6-IT4, iar o oarecare măcinare ultra-precizie poate ajunge chiar IT3 (interval de toleranță <0,001mm), depășind cu mult procese de tăiere convenționale, cum ar fi transformarea și freza.
Precizie geometrică: poate controla eficient toleranțele formei, cum ar fi rotunjimea, cilindricitatea și planeitatea. De exemplu, eroarea de rotunjime a măcinarea cilindrică poate fi <0,0005mm, iar eroarea de planeitate a măcinării suprafeței poate fi <0,001mm/m, îndeplinind cerințele pieselor cheie, cum ar fi arbori de precizie și șine de ghidare.
Calitatea suprafeței: rugozitatea suprafeței poate fi la fel de scăzută ca RA0.2-RA0.01μM. După măcinarea ultra-precizie sau măcinarea oglinzilor, suprafața poate obține un efect oglindă, reducând semnificativ frecarea și uzura părții și îmbunătățind rezistența la oboseală.
2.. Adaptabil la materialele dificil de mașină și condiții de muncă dure
Adaptabilitatea materialelor: poate prelucra „materiale greu de tăiat și fragile dificil de tăiat”, cum ar fi oțelul întărit (deasupra HRC50), carbura cimentată, ceramica și superalloy-urile. De exemplu, oțelul rulment trebuie să obțină o precizie finală prin măcinare după stingere (HRC58-62), în timp ce părțile aerospațiale din aliaj de titan se bazează pe măcinare pentru a asigura integritatea suprafeței.
Adaptabilitatea condițiilor de lucru: poate termina „piese deja formate care necesită rafinament”, cum ar fi arborii cotit forjate și suprafețele cutiei turnate, fără a fi nevoie de reîncadrare. Este deosebit de potrivit pentru scenariile de „prelucrare post-întărire”, evitând impactul deformării tratamentului termic asupra preciziei.
3. Stabilitate puternică a procesului și consistență de înaltă calitate
Grinding atinge micro-tăierea prin rotația de mare viteză a instrumentului de măcinare (îndepărtarea materialului cu o singură trecere este de doar 0,001-0,01 mm), ceea ce duce la forța de tăiere stabilă și îndepărtarea materialului controlabil. În timpul producției în masă, intervalul de fluctuație dimensional poate fi controlat la 0,002 mm. În comparație cu lustruirea manuală și alte procese dependente de forță de muncă, măcinarea este minim afectată de factorii umani și poate menține o calitate stabilă a prelucrării pentru o lungă perioadă de timp.
4. Scenarii de aplicare largă, combinând funcționalitatea și decorativitatea
Prelucrare funcțională: asigură suprafețe de înaltă precizie pentru piese de transmisie (cum ar fi suprafețele dinților de viteze și piste de șurub cu bilă) și piese de susținere (cum ar fi inelele interioare și exterioare ale rulmentului), asigurând stabilitatea mișcării și rezistența la uzură; Oferă suprafețe scăzute pentru suprafețe de etanșare (cum ar fi miezurile de supapă) pentru a îmbunătăți performanța de etanșare.
Prelucrare decorativă: măcinarea oglinzilor se aplică pe cojile dispozitivelor medicale și panourilor de instrumente de precizie, obținând o finisare atractivă de suprafață, asigurând în același timp precizie, înlocuind procesele ulterioare de lustruire.
Ii. Principalele caracteristici ale măcinatului
Caracteristicile tehnice ale măcinarea sunt determinate de logica de bază a „micro-tăierii abrazive + mișcare de mare viteză + micro-emoval”, cu identificare distinctă a procesului:
1.. Centrat pe „micro-tăiere abrazivă” cu un mecanism complex de prelucrare
Măcinarea nu este un simplu proces de „tăiere”, dar efectul combinat al unui număr mare de boabe abrazive distribuite aleatoriu pe suprafața sculei de măcinare: boabele abrazive ascuțite efectuează „tăiere”, cele relativ constrânse efectuează „zgârieturi”, iar cele uzate îmbunătățesc calitatea suprafeței prin „polizarea de extrudare”. Grosimea de tăiere a unui singur bob abraziv este de doar 0,1-1μm (echivalentă cu 1/500-1/50 din diametrul unui păr uman), aparținând categoriei de „micro-tăiere”, obținând astfel un finisaj de suprafață extrem de ridicat.
2. Instrumentul de măcinare ca instrument de bază, cu tipul și parametrii care determină efectul de prelucrare
Performanța instrumentului de măcinare afectează în mod direct precizia și eficiența prelucrării, cu parametri de bază, inclusiv:
Tipul sculei de măcinare: clasificat după formă în roți de măcinare (pentru măcinarea cilindrică/de suprafață), capete de măcinare (pentru măcinare internă), pietre de ulei (pentru finisare manuală) și curele abrazive (pentru măcinarea curbată/mare); Clasificat de abraziv în corundum (pentru prelucrarea oțelului), carbură de siliciu (pentru prelucrarea fontei și a non-metalurilor), diamant (pentru procesarea carburii cimentate și ceramică) și a nitrurii cubice de bor (CBN, pentru prelucrarea oțelului întărit și a superalalelor).
Parametri cheie: Dimensiunea abrazivă a cerealelor (numărul mai mare de cereale înseamnă cereale abrazive mai fine și o calitate mai bună a suprafeței), agent de legătură (agent de legare a rășinii pentru măcinare de mare viteză, agent de legare ceramică pentru măcinarea cu precizie înaltă) și duritate (duritatea sculei de măcinare trebuie
3. Cerințe de precizie a echipamentelor ridicate, dependente de controlul mișcării de precizie
Măcinarea are cerințe mult mai mari pentru precizia și stabilitatea echipamentelor decât echipamentele obișnuite de tăiere:
Indicatori de precizie a miezului: precizie de rotație a fusului (de obicei <0,001mm), dreapta mișcării tabelului (<0,002mm/m) și o precizie pozițională relativă între roata de măcinare și piesa de lucru, care determină direct toleranțele de formă ale părților prelucrate.
Clasificarea tipului de echipament: Măcinătoare cilindrice (pentru piese de arbore), măcinătoare interne (pentru piese de găuri), tocat de suprafață (pentru plăci plate și suprafețe de cutia), șosea de scule (pentru unelte de tăiere și matrițe) și tocat CNC (pentru măcinarea suprafețelor curbate complexe, cum ar fi arbori cu came și lame prin programare).
4. Sprijinirea proceselor auxiliare necesare pentru a asigura continuitatea prelucrării
Instrumentele de măcinare sunt predispuse la uzură sau înfundare în timpul procesării, necesitând procese auxiliare pentru a -și menține performanța:
Pansament cu roți de măcinare: Stilouri cu diamante sau comode sunt folosite pentru a îndepărta boabele abrazive purtate și pentru a repara profilul roții de măcinare, asigurând o precizie de măcinare (de exemplu, roata de măcinare trebuie să fie îmbrăcată la forma țintă înainte de măcinarea formei).
Răcire și lubrifiere: o cantitate mare de căldură este generată în timpul măcinării (temperatura locală poate depăși 1000 ° C), astfel încât lichidul de tăiere este utilizat pentru a realiza trei funcții: răcire (reducerea temperaturii și evitarea arderii piesei de lucru), lubrifiere (reducerea frecării) și eliminarea cipurilor (transmiterea chipsurilor de șlefuire și a boabelor abrazive rupte). Tipul (emulsia, lichidul sintetic) și presiunea lichidului de tăiere trebuie ajustate în funcție de materialul piesei.
Iii. Legături cheie ale procesului de măcinare
Procesele de măcinare trebuie formulate pe baza materialului piesei de lucru, a cerințelor de precizie și a caracteristicilor instrumentului de măcinare, concentrându -se pe patru legături de bază: „Pregătire - măcinare - Pansament - Inspecție”.
1. Prepararea preliminară: punerea întemeierii pentru precizie
Piesa de lucru CLAMPING: Metodele de prindere sunt selectate în funcție de forma părții - centre și plăci de conducere (pentru a asigura precizia de rotație) sau mandrile cu trei jow sunt utilizate pentru piesele arborelui; Chuck -uri sau mușcături electromagnetice (utilizate frecvent în șosea de suprafață pentru forța de adsorbție uniformă) pentru piese cu disc și mânecă; Elemente speciale sau suporturi elastice pentru părți cu pereți subțiri (pentru a evita deformarea prin prindere).
Selectarea instrumentelor de măcinare: abrazivele sunt selectate în funcție de materialul piesei de lucru (de exemplu, roți de măcinare CBN pentru oțel întărit, roți de măcinare din carbură de siliciu pentru aliaje de aluminiu); Mărimile de cereale sunt selectate în funcție de cerințele de precizie (46-80 granule pentru măcinarea aspră, 100-240 granule pentru măcinarea finisajului); Dimensiunea instrumentului de măcinare și viteza de rotație sunt selectate în funcție de echipament (echipament de potrivire a puterii axului și a intervalului de viteză).
Setarea parametrilor: viteza de măcinare (viteza liniară a roții de măcinare: 30-50m/s pentru roțile de măcinare obișnuite,> 50m/s pentru roți de măcinare de mare viteză), rata de alimentare (tabelul defed pe accident vascular cerebral: 0,01-0,05mm pentru măcinarea brută, 0,001-0.01mm pentru finisarea șlefuirii și a calității pieței de lucru.
2. Minunarea de bază: obținerea preciziei și a calității în etape
Măcinarea urmează de obicei un proces progresiv de „măcinare aspră → măcinare semi-finish → finisare” pentru a îmbunătăți treptat precizia și calitatea suprafeței:
Măcinarea aspră: vizând îndepărtarea rapidă a materialului, roțile de măcinare cu granulație grosieră și ratele mari de alimentare sunt utilizate pentru a îndepărta alocația de prelucrare lăsată de procesele anterioare (cum ar fi transformarea și forjarea). Toleranța dimensională este controlată la IT10-IT8, iar rugozitatea suprafeței este RA1.6-RA3.2μm.
Măcinarea semi-finish: corectează erorile de formă după măcinarea aspră, folosind roți de măcinare cu granulație medie, cu rate de alimentare moderate. Toleranța dimensională este îmbunătățită la IT8-IT6, iar rugozitatea suprafeței este RA0.8-RA1.6μm.
Finalizați măcinarea: vizând asigurarea preciziei finale, folosind roți de măcinare cu granulație fină și rate mici de alimentare. În unele cazuri, este necesară pansamentul cu roți de măcinare. Toleranța dimensională poate ajunge la IT6-IT4, iar rugozitatea suprafeței este RA0.025-RA0.8μM; Măcinarea ultra-precizie sau măcinarea oglinzilor poate reduce și mai mult rugozitatea la sub RA0.01μm.
3. Pansament și întreținere a sculei de măcinare: menținerea stabilității prelucrării
Pansament on-line: Dacă se constată că roata de măcinare este înfundată (suprafață strălucitoare, forță de măcinare crescută) sau precizia este redusă în timpul măcinatului, prelucrarea este întreruptă și un dulap de diamant este folosit pentru a îmbrăca roata de măcinare pentru a-și restabili capacitatea de tăiere și precizia profilului.
Pansament off-line: Pentru roți de măcinare a formei (cum ar fi cele utilizate pentru șlefuirea suprafețelor dinților de viteze), acestea trebuie să fie pre-îmbrăcate la forma țintă pe un dispozitiv de pansament dedicat înainte de a fi instalat pe polizor pentru a asigura precizia formei.
Întreținerea lichidului de tăiere: chipsurile de măcinare și impuritățile în lichidul de tăiere sunt filtrate în mod regulat și se adaugă un lichid nou pentru a menține concentrația, evitând rugina piesei de prelucrare sau calitatea de măcinare redusă din cauza deteriorării lichidului de tăiere.
4. Inspecția calității: control cuprinzător de precizie
Inspecție dimensională: micrometrele și calibrele interne sunt utilizate pentru a măsura dimensiunile liniare; Micrometrele din pârghie și contoarele de rotunjire sunt utilizate pentru a detecta toleranțe de formă, cum ar fi rotunjime și cilindricitate.
Inspecția calității suprafeței: Testerii de rugozitate a suprafeței sunt utilizate pentru a măsura valorile RA; Suprafața este inspectată pentru arsuri (albăstrui, înnegrite) și zgârieturi prin inspecție vizuală sau microscopuri.
Inspecție specială: Pentru piesele de înaltă calitate (cum ar fi lamele aero-motor), mașinile de măsurare a coordonatelor sunt utilizate pentru a detecta precizia profilului 3D pentru a asigura respectarea cerințelor de proiectare.
Contacteaza acum