Основы цилиндрического шлифования (OD Grinding): ключевые техники и инсайты

Почему шлифование между центрами так важно?

Несмотря на название, OD-шлифование (шлифование внешнего диаметра) — это не просто формирование внешнего диаметра (OD) детали. Как вид цилиндрического шлифования, оно требует, чтобы обрабатываемый объект имел центральную ось вращения.

Фактически, OD-шлифование происходит на внешней поверхности заготовки между центрами — и это критически важное отличие.

Настоящий центр имеет значение

Центры — это не просто гипотетические точки на детали. Центры — это конечные точки, которые удерживают объект в геометрическом истинном центре, вращают его и обеспечивают действие шлифования.

Заготовка вращается вокруг этой фиксированной, истинной центральной оси. Одновременно шлифовальный круг вращается в том же направлении, что и объект.

Когда две поверхности соприкасаются, они движутся в противоположных направлениях. Это обеспечивает более плавную работу и уменьшает вероятность заклинивания круга и заготовки.

При OD-шлифовании обрабатываемые поверхности концентричны этой оси вращения. Метод обычно используется для шлифования цилиндрических поверхностей или торцов заготовок и способен обеспечить высокую точность:

• Допуски от ±0,0005 дюйма (13 мкм) до ±0,00005 дюйма (1,3 мкм) по диаметру
• Допуски от ±0,0001 дюйма (2,5 мкм) до ±0,00001 дюйма (0,25 мкм) по округлости
• Типичные чистовые отделки от 8 мкдюйм (0,20 мкм) до 32 мкдюйм (0,81 мкм)

Наибольшая переменная — общий диаметр: при меньших диаметрах достигаются более жесткие допуски, а при больших — менее жесткие.

Преимущества OD-шлифования

Если вам не нужны разные диаметры вдоль длины или не требуются необычно большие скорости снятия материала, требующие шлифования с ползунчной подачей (creep-feed), OD-шлифование — довольно простой процесс. Оно похоже на бесцентровое шлифование сквозной подачей, так как оба используются для улучшения внешней поверхности объекта.

Но у OD-шлифования и его требования найти истинный центр круглой детали есть огромное преимущество. Вы можете взять деталь, которая некруглая, и сделать её идеальной. Есть одно условие: так как шлифование удаляет материал, деталь станет меньше.

В отличие от бесцентрового шлифования, с OD-шлифованием можно убрать недопустимую геометрию и вернуть детали идеальную круглость. Это означает, что процесс можно использовать для восстановления или создания округлости, устранения овальности, неконцентричности и других круговых дефектов.

Например, наши партнеры в Nippon Tungsten предоставляют премиальные услуги по переточке режущих инструментов для систем штамповки. Используя лучшие техники цилиндрического шлифования, практикуемые где угодно, компания может регулярно OD-шлифовать деталь из вольфрамо-кобальтного сплава диаметром 4 дюйма (101,6 мм), достигая удивительной чистовой отделки 0,1–0,2 Ra (зеркальная), толщины 10–40 мкм и допуска ±25 мкм.

Сравнение с другими методами шлифования

У OD-шлифования есть ограничения по минимальному размеру детали, которую еще можно шлифовать этим методом. На деталях 0,250 дюйма (6,35 мм) или меньше极其 трудно найти истинный центр.

Именно сложность поиска центра на очень маленьких деталях привела к разработке бесцентрового шлифования. Там заготовка свободна, а не закреплена шпинделем или приспособлением. Угол между регулирующим кругом и шлифовальным кругом прокручивает деталь через два круга во время шлифования.

Но когда вы делаете OD-шлифование, есть только один круг, который должен работать против заготовки для шлифования. Именно непрерывное вращение и заготовки, и шлифовального круга делает возможным шлифовальное действие.

В этом смысле OD-шлифование похоже на плоское шлифование, где также есть только один круг. Однако одно большое различие: в плоском шлифовании заготовка неподвижна. Фактически, OD-шлифование может напоминать токарную операцию, с той разницей, что используется шлифовальный круг вместо режущего инструмента.

Некоторые распространенные применения

Здесь в Metal Cutting, где мы производим очень маленькие и точные металлические компоненты, детали наших клиентов обычно слишком малы, чтобы найти истинный центр. Поэтому эти компоненты обычно не являются хорошими кандидатами для OD-шлифования.

Однако мы регулярно отправляем шпиндели нашего оборудования на перешлифовку, доверяя их экспертам, которые используют OD-шлифование, чтобы обеспечить их работу на пике производительности.

Кроме того, этот процесс шлифования можно использовать в серийном производстве точных деталей, таких как роторы турбонаддува и иглы топливного впрыска для дизельных двигателей. Метод распространен в производстве компонентов для широкого спектра отраслей: автомобилестроения, авиакосмической, станкостроения, точного инженерии, ортопедических медицинских приборов и энергетики.

Во всех случаях использование OD-шлифования зависит от того, позволяет ли диаметр детали оператору станка (или роботу) найти истинный центр заготовки.

Нужно ли Вам OD-шлифование?

Естественно, как и с другими методами шлифования, есть ряд факторов, влияющих на результаты OD-шлифования. Например, полученная поверхность будет зависеть от:

• Твердости материала заготовки
• Типа круга и тонкости зёрна
• Состояния круга (например, правильно обточен, минимальное забивание)
• Скорости подачи
• Жесткости станка
• Качества смазки

Правильный производственный партнер может работать с вами, чтобы понять требования к вашей детали и определить, является ли OD-шлифование хорошим выбором для вашего применения.

Чтобы узнать больше об определении шлифования и других процессов для ваших металлических деталей, обратитесь к нашему FAQ «Как точно настроить ваш запрос котировки для максимальной выгоды: Часто задаваемые вопросы при закупке мелких деталей».