Освоение точной плоской шлифовки: ключевые принципы и применения

Как процесс плоской шлифовки достигает параллельности и квадратности?

В своей основе, точная плоская шлифовка используется для достижения двух вещей: сделать кубические формы металла квадратными и параллельными. Используемая для многих приложений, но обычно для приспособлений, форм и штампов, услуги плоской шлифовки кажутся простыми на первый взгляд.

Но посмотрите глубже и вы найдете, что в освоении плоской шлифовки больше, чем встречает глаз.

Применения точной плоской шлифовки

Для шестигранных кубических прямоугольных или квадратных кусков металла, точная плоская шлифовка позволяет сделать каждую сторону квадратной и параллельной самой себе или опорной поверхности. Эти квадратные или прямоугольные блоки обычно удерживаются на месте на шлифовальном столе магнитами, так что у вас есть одна плоская поверхность против другой плоской поверхности.

От этой критической фундаментальной базы, плоская шлифовка может быть бесценна для приложений вроде производства штампов. Позиционная точность, требуемая штампами, используемыми в экструзии и литье под давлением, означает, что штампы должны быть квадратными к внешней стороне центра, и именно здесь точная плоская шлифовка доставляет.

Вы просто не можете фрезеровать блок металла так кваратно и точно, как вы можете плоско шлифовать его — не говоря уже о том, что фрезерованная поверхность никогда не сравняется с шлифованной отделкой для гладкого, низкого значения Ra.

Услуги плоской шлифовки также могут использоваться на стержнях, хотя не для того, чтобы сделать внешний диаметр стержня круглым; для этой задачи используется кругловальная шлифовка (также известная как цилиндрическая шлифовка). Однако плоская шлифовка может сделать два конца стержня идеально перпендикулярными внешнему диаметру.

Здесь V-блоки используются для позиционирования стержней для шлифовки. Круглый стержень помещается в V-образную полость, и зажим держит стержень вертикально на месте. Оттуда точная плоская шлифовка может использоваться для шлифовки верха стержня до размера, который идеально квадратный к внешнему диаметру.

Различные размеры станков плоской шлифовки

Концепция плоской шлифовки та же независимо от размера детали для шлифовки. Однако, как и со многими станками, размер станка плоской шлифовки может варьироваться от малого до очень, очень большого.

В Metal Cutting Corporation наша экспертиза на малом конце спектра, с станками точной плоской шлифовки, оптимизированными для самых тесных допусков и на самых малых столах, уместных для очень мелких деталей, которые мы производим.

По мере роста размера шлифовальных станков, есть компромиссы для допусков. Однако там, где у вас очень большая деталь, она лучше всего обслуживается возможностями шлифовальных станков на большом конце спектра.

На самом большом конце — бланшардовый шлифовальный станок, более старая технология, считающаяся плоской шлифовкой, хотя её вращающийся диск приводит к очень другому узору поверхностной отделки.

Удаление материала инкрементами

Хотя существуют ручные инструменты плоской шлифовки, критическая особенность услуг плоской шлифовки — точное, повторяющееся удаление малых приращений материала машиной. Здесь, чем меньше вы удаляете, тем лучше поверхностная отделка и тем лучше размерная точность.

Не рекомендуется удалять много толщины материала за один проход, потому что это произведет плохую поверхностную отделку. Кроме того, применение такого типа напряжения и на металл, и на станок может привести к плохой позиционной точности и возможному трещинованию заготовки.

Скорее, гораздо лучше делать много, много повторяющихся проходов, каждый из которых удаляет слегка больше материала.

Это делает наблюдение за автоматическими плоскими шлифовальными станками похожим на просмотр идеально хореографированного, быстро повторяющегося бокового движения, где каждый интервал неощутимо движется чуть ниже в металлическую деталь, удаляя замечательно малое количество материала с каждым проходом. Машины выполняют свою задачу без вибрации и шума, сопровождающих удаление металла токарной обработкой.

Есть исключение к этому инкрементальному удалению материала в виде creep-feed шлифовки — метода точной плоской шлифовки, изначально спроектированного для удаления большого количества материала за один проход.

Однако быстро обнаружилось, что быстрое возвратно-поступательное движение, обычно используемое с плоской шлифовкой, не подходило; поэтому машины creep-feed были спроектированы с очень медленной скоростью подачи.

Интригующе, в Metal Cutting у нас все еще есть некоторые старые автоматические шлифовальные станки creep-feed, которые теперь не в производстве. Так что мы можем использовать техники creep-feed в меньшем масштабе для улучшения поверхностной отделки, даже когда скорости удаления материала не главная цель.

X-Y-Z точной плоской шлифовки

Обычные стандарты для услуг плоской шлифовки также являются принципами движения, которые двигают шлифовальный стол, с одной разницей — горизонтальное действие оси X, обеспечивающее боковые повторения, и действие шлифовки оси Z, обеспечивающее вперед-назад проходы. Тонкие станки точной плоской шлифовки имеют автоматическую ось Z, позволяя крошечным приращениям применяться к заготовке с каждым повторением оси X.

Да, вы прочитали правильно — в мире плоской шлифовки вертикальное направление — ось Z, тогда как в фрезеровке это называется ось Y.

А потом есть ось Y. На станках точной плоской шлифовки обычно колеса не так широки, как колеса для ВН шлифовки или бесцентровой шлифовки. Преимущество движения оси Y в том, что оно позволяет 1″ толстому колесу точно шлифовать плоскую поверхность, которая более 1″ ширина.

Фактически, заготовки могут быть во много раз шире шлифовального колеса. С каждым повторением оси X, ось Y движется незаметно слегка для производства указанной плоской поверхности. По многим разным размерам шлифовальных станков, те же принципы X-Y-Z применяются.

Переменные, управляющие результатами поверхностной отделки

Хотя принципы точной плоской шлифовки кажутся простыми, практика плоской шлифовки требует лет опыта, потому что есть много тонких вариаций.

Как и со всеми квалифицированными и продуктивными становщиками, эксперты по плоской шлифовке должны понимать не только поведение разных металлов, но и определенные переменные, которые управляют поверхностными отделками, которые станки точной шлифовки будут производить.

Подачи и скорости

В случае точной плоской шлифовки, подача относится к скорости трех осей. Аргументируемо, подача — главный решающий фактор для достижения желаемой поверхностной отделки.

Скорость относится к оборотам колеса, хотя интересно, что обороты колеса обычно постоянны в плоской шлифовке. Это потому, что даже хотя шлифовальное колесо изнашивается — фактор, который обычно подразумевает регулировку скорости колеса для поддержания согласованного шлифования — оно делает это неощутимо в отношении диаметра колеса.

Выбор колеса

В услугах плоской шлифовки возможности выбрать идеальное колесо так же широки, как выбор и разнообразие доступных колес. Однако экспертиза приходит в знании ограниченного числа оптимальных колес для каждого из многих разных типов металла, составляющих заготовку.

Для цели удаления материала колеса варьируются от оксида алюминия и карбида кремния через алмаз и CBN, в зависимости от твердости металла, шлифуемого и удаляемого. Есть другие специальные колеса из материалов вроде пробки, но они используются больше для полировки и полировки, а не для удаления материала.

Охлаждающие жидкости

Аналогично, через годы экспериментов и коммерческой практики, есть только несколько желательных охлаждающих жидкостей. Однако, как и со всеми другими процессами обработки, способ введения охлаждающей жидкости в процесс точной плоской шлифовки остается важным методом, который нужно сделать правильно.

Специализированная экспертиза в услугах плоской шлифовки и больше

Как многие профессиональные дисциплины в наши дни, мир услуг плоской шлифовки имеет много подспециализаций, требующих специализированной экспертизы. Например, за пределами простых задач работы с кубической формой или концами оформленной детали, есть много перестановок, которые могут быть достигнуты через квалифицированное использование разных приспособлений.

Также есть многие техники и ЧПУ-драйверные возможности, применяемые к надежному стандартному станку плоской шлифовки. Эти машины могут быть приспособлены для изготовления форм, углов, фасок или даже для отрезки, и полностью округлые радиусы возможны. Когда желаются специфические формы, методы становятся известными как in-feed шлифовка, форма шлифовка, плунж шлифовка и/или профиль шлифовка.

Это означает, что для изготовления тесных допусков, мелких металлических деталей во многих разных формах, эксперты по плоской шлифовке должны быть квалифицированы во многих других дисциплинах за пределами простой шлифовки кубов и цилиндров.

Для советов о том, как создавать спецификации, которые дадут вам результаты, которые вы ищете — с точной плоской шлифовкой так же как с другими методами обработки — проверьте наши FAQ о том, как тонко настроить ваш запрос котировки к вашему максимальному преимуществу.