Принципы оказания услуг по прецизионному плоскошлифованию

Как в процессе плоского шлифования достигается параллельность и прямоугольность?

По своей сути, прецизионное плоское шлифование используется для достижения двух целей:сделать кубические формы из металла квадратными и параллельными. Плоскошлифовальные услуги, используемые во многих областях, но обычно для приспособлений, пресс-форм и штампов, на первый взгляд кажутся простыми.

Но загляните глубже, и вы обнаружите, что в совершенствовании плоского шлифования есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд.

Применения для прецизионного шлифования поверхностей

Для шестигранных кубических прямоугольных или квадратных кусков металла прецизионное плоское шлифование позволяет сделать каждую сторону квадратной и параллельной самой себе или базовой поверхности. Эти квадратные или прямоугольные блоки обычно удерживаются на шлифовальном столе с помощью магнитов, так что одна плоская поверхность прилегает к другой плоской поверхности.

Исходя из этой критической основы, плоское шлифование может иметь неоценимое значение для таких применений, как изготовление штампов. Точность позиционирования, необходимая для штампов, используемых в экструзии и литье под давлением, означает, что штампы должны располагаться под прямым углом к ​​внешней стороне центра, и именно здесь достигается точность плоского шлифования.

Вы просто не можете отшлифовать металлический блок так же прямо и точно, как вы можете отшлифовать его поверхность, не говоря уже о том, что отфрезерованная поверхность никогда не будет соответствовать отшлифованной поверхности для получения гладкой поверхности с низким значением Ra.

Услуги плоского шлифования также могут использоваться для стержней, но не для того, чтобы сделать внешний диаметр стержня круглым; для этой задачи используется внешнее шлифование (также известное как круглое шлифование). Однако плоское шлифование может сделать два конца стержня идеально перпендикулярными внешнему диаметру.

Здесь V-образные блоки используются для позиционирования стержней для шлифования. Круглый стержень помещается в V-образную полость, и зажим удерживает стержень в вертикальном положении. Оттуда можно использовать прецизионное плоское шлифование, чтобы отшлифовать верхнюю часть стержня до размера, который идеально соответствует внешнему диаметру.

Плоскошлифовальные станки различных размеров

Концепция плоского шлифования одинакова независимо от размера шлифуемой детали. Однако, как и в случае со многими станками, размер плоскошлифовального станка может варьироваться от маленького до очень большого.

В Metal Cutting Corporation наш опыт находится на небольшом конце спектра, с прецизионными плоскошлифовальными станками, оптимизированными для самых жестких допусков и на самых маленьких станинах, подходящих для очень маленьких деталей, которые мы производим.

По мере роста размеров плоскошлифовальных станков возникают компромиссы в отношении допусков. Однако там, где у вас очень большая деталь, лучше всего использовать возможности плоскошлифовальных станков на большом конце спектра.

На самом большом конце находится шлифовальный станок Бланшара, более старая технология, которая считается плоской шлифовкой, хотя ее вращающийся диск приводит к совершенно другому рисунку поверхности.

Поэтапное удаление материала

Несмотря на то, что существуют ручные инструменты для плоского шлифования, важной особенностью услуг по плоскому шлифованию является точное, повторяющееся удаление небольших примесей материала с помощью машины. Здесь чем меньше вы снимаете, тем лучше качество поверхности и выше точность размеров.

Не рекомендуется снимать большую толщину материала за один проход, так как это приведет к ухудшению качества поверхности. Кроме того, приложение такого типа нагрузки как к металлу, так и к станку может привести к плохой точности позиционирования и возможному разрушению заготовки.

Скорее, гораздо лучше сделать много-много повторяющихся проходов, каждый из которых удаляет чуть больше материала.

Это делает наблюдение за автоматическими плоскошлифовальными станками похожими на идеально отлаженное, быстро повторяющееся движение из стороны в сторону, где каждый интервал незаметно перемещается чуть ниже в металлическую часть, удаляя удивительно небольшое количество материала с каждым проходом. Станки выполняют свою задачу без вибрации и шума, которые сопровождают съем металла токарной обработкой.

Существует исключение из этого поэтапного удаления материала в форме глубинного шлифования — метода прецизионного плоского шлифования, изначально предназначенного для удаления большого количества материала за один проход.

Однако быстро выяснилось, что быстрое возвратно-поступательное движение, обычно используемое при плоском шлифовании, не подходит; поэтому станки глубинного шлифования были спроектированы с очень низкой скоростью подачи.

Интересно, что у нас в Metal Cutting все еще есть несколько старых автоматических шлифовальных станков с глубинной подачей, которые сейчас сняты с производства. Таким образом, мы можем использовать методы глубокой подачи в меньших масштабах для улучшения качества поверхности, даже если скорость съема материала не является основной задачей.

X-Y-Z прецизионного плоского шлифования

Обычными стандартами для услуг плоского шлифования также являются принципы движения, которые приводят в движение шлифовальный стол, с одним отличием — горизонтальное действие по оси X, которое обеспечивает повторения из стороны в сторону, и шлифование по оси Z, которое обеспечивает проходы вперед и назад. Сложные прецизионные плоскошлифовальные станки имеют автоматическую ось Z, позволяющую применять к заготовке мельчайшие приращения при каждом повторении оси X.

Да, вы правильно прочитали — в мире плоского шлифования вертикальным направлением является ось Z, тогда как при фрезеровании это называется осью Y.

А еще есть ось Y. На прецизионных плоскошлифовальных станках обычно круги не такие широкие, как круги для наружного шлифования или бесцентровые шлифовальные круги. Преимущество движения по оси Y заключается в том, что оно позволяет кругу толщиной 1 дюйм точно шлифовать поверхность шириной более 1 дюйма.

На самом деле заготовки могут быть во много раз шире шлифовального круга. При каждом повторении оси X ось Y слегка перемещается, создавая заданную плоскую поверхность. Ко всем плоскошлифовальным станкам различных размеров применяются одни и те же принципы X-Y-Z.

Переменные, определяющие результаты отделки поверхности

Хотя принципы прецизионного плоского шлифования кажутся простыми, практика плоского шлифования требует многолетнего опыта, поскольку существует множество тонких вариаций.

Как и всем квалифицированным и продуктивным машинистам, специалистам по плоскошлифованию необходимо понимать не только поведение различных металлов, но и некоторые переменные, влияющие на качество поверхности, получаемое на прецизионных шлифовальных станках.

Подачи и скорости

В случае прецизионного плоского шлифования подача относится к скорости трех осей. Возможно, подача является основным решающим фактором для достижения желаемого качества поверхности.

Скорость относится к скорости вращения круга, хотя, что интересно, частота вращения круга обычно постоянна при плоском шлифовании. Это связано с тем, что, несмотря на то, что шлифовальный круг изнашивается — фактор, который обычно требует регулировки скорости вращения круга для поддержания равномерного помола, — он изнашивается незаметно по отношению к диаметру круга.

Выбор колеса

В услугах по шлифованию поверхностей возможности выбора идеального круга столь же широки, как и выбор и разнообразие доступных кругов. Однако опыт достигается знанием ограниченного числа оптимальных кругов для каждого из множества различных типов металла, из которых состоит заготовка.

Для удаления материала используются круги от оксида алюминия и карбида кремния до алмаза и эльбора, в зависимости от твердости шлифуемого и удаляемого металла. Существуют и другие специальные круги, сделанные из таких материалов, как пробка, но они больше используются для полировки и полировки, чем для удаления материала.

Охлаждающие жидкости

Точно так же, благодаря многолетним экспериментам и коммерческой практике, существует лишь несколько желательных хладагентов. Однако, как и во всех других процессах механической обработки, способ подачи охлаждающей жидкости в процесс прецизионного плоского шлифования остается важным методом для достижения правильного результата.

Специализированный опыт в области услуг по шлифованию поверхностей и многое другое

Как и многие профессиональные дисциплины в наши дни, мир услуг по шлифованию поверхностей имеет множество подвидов, требующих специальных знаний. Например, помимо простых задач обработки кубической формы или концов фигурной детали, существует множество комбинаций, которые можно выполнить с помощью умелого использования различных насадок.

Существует также множество методов и возможностей ЧПУ, применимых к прочному стандартному плоскошлифовальному станку. Эти машины могут быть приспособлены для изготовления форм, углов или фасок или даже для обрезки, а также возможны полностью закругленные радиусы. Когда требуются определенные формы, методы становятся известными как шлифование с подачей, фасонное шлифование, врезное шлифование и/или профильное шлифование.

Это означает, что для изготовления небольших металлических деталей различной формы с жесткими допусками специалисты по плоскому шлифованию должны обладать навыками во многих других дисциплинах, помимо простого шлифования кубов и цилиндров.

Чтобы получить советы о том, как создавать спецификации, которые дадут вам желаемые результаты — с помощью прецизионного плоского шлифования, а также других методов обработки, — ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами о том, как точно настроить ваш запрос предложения с максимальной выгодой.