Что делают цеха прецизионных станков:шлифовка

Шлифование — это процесс механической обработки с использованием абразивных поверхностей для удаления материала с металлических заготовок. На первый взгляд (каламбур) шлифование может показаться отличным от других процессов механической обработки, но оно по-прежнему работает за счет образования и удаления стружки — точно так же, как пиление, фрезерование, протяжка и большинство других методов. Шлифование может производить поверхности, соответствующие грубым или очень жестким допускам. Из-за своей универсальности шлифование используется для простого удаления литников в отливках, а также для сложных процессов чистовой обработки, таких как полировка и заточка.

Как работает шлифовка

С физической точки зрения в большинстве процессов механической обработки металл удаляется посредством сжатия и сдвигания. :острие сжимает материал заготовки до тех пор, пока он не отломится (не оторвется) в виде стружки. Когда пила срезает стружку, зубья диска отрывают ее от заготовки. Точно так же острые концы на шлифовальных кругах или ремнях отбрасывают стружку, которая затем уносится с заготовки в полости шлифовального круга. Принципиальное отличие шлифования заключается в том, что вместо режущих инструментов по металлу используются абразивные материалы, которые обеспечивают острые концы, необходимые для срезания металлической стружки.

Инструменты, используемые для шлифовки

Шлифование может быть выполнено с помощью шлифовального круга или шлифовальной ленты. Состав шлифовального круга зависит от его применения, но большинство из них состоит из комбинирования абразивных материалов со связующими веществами. и формование смеси в форме колеса.

Связующие вещества могут быть керамическими, и в этом случае круги обжигают в печи для затвердевания после формования. Связующие на основе пластика или каучука также используются, если требуется более гибкий шлифовальный круг. Высокополированные круги могут быть сформированы с использованием мелких абразивных зерен и шеллака при высоких температурах. Для изготовления самых прочных шлифовальных кругов, называемых суперабразивами. , производители покрывают металлические колеса чрезвычайно твердыми зернами, такими как алмаз или кубический нитрид бора (CBN). с помощью процесса, называемого гальванопокрытием.

Структура термин, обозначающий расстояние между абразивными частицами на поверхности. Шлифовальные поверхности со структурой низкой плотности или с открытой структурой имеют большие полости для стружки и поэтому могут удалять материал быстрее. Однако абразивы с открытой структурой не обеспечивают такую ​​же гладкую поверхность, как более плотные. Оценка относится к прочности связей, скрепляющих абразивные частицы в шлифовальном круге.

При ленточном шлифовании , абразивные материалы прикрепляются к гибкой основе и нарезаются на ленты. Ленточное шлифование может использоваться для различных целей, но работает по тем же принципам, что и круговое шлифование.

Помимо ленточных и круговых шлифовальных станков, шлифовальные станки могут иметь различные конфигурации. Все шлифовальные станки должны иметь возможность вращать шлифовальный круг на высоких скоростях или вращать колеса, несущие шлифовальные ленты, и должны обеспечивать поддержку для удержания заготовки. Грубую шлифовку часто выполняют, удерживая заготовку рукой, но для точных операций требуется более сложное оборудование.

Типы помола

Хотя шлифование обычно используется в качестве окончательного процесса для удаления небольшого количества материала с высокой степенью точности, были разработаны определенные методы шлифования, которые конкурируют с фрезерованием по своей способности быстро удалять материал. Некоторые используемые сегодня типы измельчения включают:

• Заедание: грубый процесс с использованием колес открытой конструкции, часто используемый для удаления ворот, стояков и шероховатостей с отливок. Зацепление используется, когда точность не является приоритетом.
• Глубинное шлифование: тип измельчения, при котором материал удаляется быстро, со скоростью, сравнимой с измельчением. Современные версии требуют постоянной перевязки. шлифовального круга (поясняется ниже).
• Цилиндрическое шлифование: процесс, используемый для шлифования цилиндрических поверхностей и контуров заготовки. Круглое шлифование позволяет производить чистовую обработку деталей с очень жесткими допусками.

Техническое обслуживание шлифовальных кругов

Шлифовальные круги считаются расходными материалами, поскольку при регулярном использовании они изнашиваются и в конечном итоге подлежат замене. Основываясь на составе шлифовального круга и области применения, операторы могут предсказать, как быстро будет изнашиваться шлифовальный круг. При автоматизированных шлифовальных операциях скорость износа должна учитываться в движениях машины, чтобы каждая деталь шлифовалась одинаково, даже когда шлифовальная поверхность меняет форму.

Износ шлифовального круга на самом деле является необходимой частью процесса, потому что он позволяет старым, тусклым зернам отделяться от круга и открывать свежие, острые зерна. Однако часто тусклые зерна не покидают круг, а стружка скапливается в полостях. Когда это происходит, колесо необходимо заправить. чтобы раздробить тусклые зерна и позволить стружке упасть с круга. Правка включает в себя размещение специального инструмента на шлифовальном круге, который выбивает старые зерна из композита.

Правка — это еще одна проблема, которая может возникать во время обычных операций шлифования. Шлифовальные круги, которые не соответствуют действительности, разбалансированы либо из-за неравномерного шлифования, либо из-за того, что стружка неравномерно забивает полости. Во многих случаях переодевание может решить обе проблемы.

Поскольку несчастные случаи при шлифовании часто происходят из-за несбалансированных шлифовальных кругов, которые могут сломать машины, а иногда и травмировать операторов, регулярная правка и правка чрезвычайно важны. Для облегчения и автоматизации процесса современные шлифовальные станки с ЧПУ включают встроенные в систему автоматические правящие устройства.

При использовании шлифовки

Процесс шлифования чрезвычайно универсален, и на современном шлифовальном оборудовании можно обработать заготовку практически любого размера и формы. Однако шлифовка обычно не так эффективна при удалении материала, как другие процессы механической обработки, поэтому шлифовку часто применяют на последних этапах производства. Двумя исключениями являются глубинное шлифование с непрерывной правкой (CDCF). и отрезное шлифование . Отрезное шлифование фактически имитирует распиловку, но использует абразивное полотно вместо зубчатого.

Пиление и шлифование часто используются вместе для удаления литника на литых деталях. Как только отливка затвердевает, оператор отрезает литниковую пилу. Затем он или она измельчает остаточный материал на отливке, чтобы создать гладкую поверхность. Шлифование литника обычно выполняется с помощью шлифовальных кругов с открытой структурой, чтобы обеспечить быстрое удаление материала, после чего следует дополнительное шлифование с более мелким зерном для улучшения качества поверхности.

Шлифование также широко используется в станкостроении. Инструментальная сталь очень твердая и часто не может быть обработана другими неабразивными станками. Суперабразивы можно использовать для формирования, заточки и ремонта инструментов, изготовленных практически из любого материала, включая карбид.

Ещё из нашей серии "Что делают цеха прецизионных станков"

• Введение
• Измельчение
• Поворот
• Скучно
• Сверление
• Распиловка
• Прошивка
• Шлифовка

Узнайте больше об оборудовании и методах ЧПУ из нашей бесплатной электронной книги Руководство по обработке с ЧПУ

<сильный>