Исследование бесцентровой шлифовки: точность, эффективность и ключевые промышленные применения

Бесцентровая шлифовка — это процесс шлифовки внешнего диаметра, иногда мы называем её шлифовкой OD. Бесцентровая шлифовка — это процесс, используемый для удаления материала с заготовки и обычно используется для операций, которые должны обрабатывать много деталей за короткое время.

Что такое бесцентровая шлифовка?

В бесцентровой шлифовке заготовка закреплена между двумя шлифовальными кругами, вращающимися в одном направлении и с разными скоростями. Один шлифовальный круг вращается на фиксированном валу для уменьшения силы, приложенной к заготовке. Шлифовальный круг обычно выполняет шлифовальное действие за счет более высокой линейной скорости в точке контакта, чем заготовка.

Другой подвижный круг позиционирован для приложения бокового давления к заготовке и обычно имеет грубую или каучуковую абразивную связь для захвата заготовки. Относительная скорость двух кругов обеспечивает шлифовальный эффект, а скорость вращения шлифовального круга зависит от скорости, с которой материал удаляется с заготовки. Бесцентровая шлифовка — это процесс удаления материала с внешнего диаметра заготовки с помощью шлифовального круга.

Заготовка расположена на своём внешнем диаметре и поддерживается рабочим лезвием, расположенным между регулирующим кругом и шлифовальным кругом. Регулирующий круг приводит в движение обрабатываемые детали, а шлифовальный круг удаляет материал.

Типы процесса бесцентровой шлифовки

Существует три типа бесцентровой шлифовки. Главное различие заключается в методе подачи заготовки через станок.

Внутренняя подача (In-feed Grinding)

Заготовка может иметь независимый внешний диаметр на всей длине, и улучшенный шлифовальный круг может использоваться для шлифовки каждой части заготовки или размалывания всей заготовки. Прудовое питание может делать подачу бесцентровой шлифовки, поэтому может быть произведен любой профиль. Это полезно, если заготовка имеет препятствия, не позволяющие ей проходить через шлифовальный круг. Препятствия могут быть плечами, головками, кругами и т.д.

Подача бесцентровой шлифовки может шлифовать относительно сложные формы, такие как песочные часы. Перед началом процесса заготовка вручную загружается в шлифовальный станок и регулирующий круг перемещается в позицию. Сложность, необходимая для точной шлифовки формы детали и формы шлифовального круга, предотвращает осевую подачу заготовки через станок.

Сквозная подача (Thru-feed Grinding)

В бесцентровой сквозной шлифовке заготовка полностью подается через шлифовальный круг, входит с одной стороны и выходит с другой. Регулирующий круг в прямой подаче наклонен от плоскости шлифовального круга для обеспечения осевой компоненты силы, тем самым отправляя заготовку между двумя шлифовальными кругами. Прямая подача шлифовки очень эффективна, потому что не требует отдельного механизма подачи. Однако она может использоваться только для деталей с простыми цилиндрическими формами.

Заготовка сквозной шлифовки может быть больше шлифовального круга, много заготовок может быть отшлифовано одновременно в оборудовании, и можно получить более крупный выход.

Конечная подача (End-feed Grinding)

В конечной подаче бесцентровой шлифовки заготовка осево подается в станок с одной стороны и опирается на конечный упор. Выполняется шлифовальная операция, а затем заготовка подается в противоположном направлении для выхода из станка. Лицевая подача шлифовки наиболее подходит для конических заготовок.

Преимущества бесцентровой шлифовки

Загрузка и разгрузка заготовки легкие

Загрузка или разгрузка заготовок простая и легко автоматизируемая. При использовании непрерывной прямой подачи не будет потрачено время на замену заготовки.

Быстрая обработка экономит производственное время

Традиционные цилиндрические шлифовальные станки должны резать много раз для обработки одной и той же детали из-за ограниченной ширины. Бесцентровой шлифовальный станок может обрабатывать 200-300 деталей в минуту на удивительной скорости (точное число зависит от размера детали). Удивительный дизайн бесцентрового шлифовального станка позволяет запускать сотни деталей без ручного вмешательства.

Меньшее время загрузки

Используя бесцентровой шлифовальный станок, ваше время загрузки может быть минимизировано до трех секунд на деталь даже при работе в режиме подачи. По сравнению с центрированной шлифовкой, бесцентровая шлифовка может значительно сократить время загрузки, чтобы достичь почти беспрерывной шлифовки.

Может обрабатывать большое количество деталей

Если вы хотите обработать большое количество маленьких цилиндрических деталей, бесцентровой шлифовальный станок — станок, который вам нужен. Потому что шлифовальный станок не требует переустановки каждой детали. Даже если вам нужно обрабатывать детали с разными диаметрами, не волнуйтесь — бесцентровой шлифовальный станок может обрабатывать множественные диаметры с всего несколькими изменениями.

Бесцентровой шлифовальный станок можно быстро настроить

После настройки станка на конкретную деталь, размер внешнего диаметра можно поддерживать с минимальным вмешательством оператора. После настройки бесцентрового шлифовального станка весь производственный процесс обычно может быть завершен без переустановки. Это не только экономит время и трудозатраты, но и снижает возможность ошибок.

Долговечный круг

Большинство бесцентровых шлифовальных станков имеют диаметр 24 дюйма и максимальную ширину 24 дюйма. Используемый шлифовальный круг диаметром 17 дюймов может отшлифовать тысячи готовых деталей с одним набором шлифовальных кругов. Поскольку центр ошибки устранен, деталь находится в «плавающем» состоянии, тем самым снижая износ и продлевая срок службы кругов.

Тесные допуски

Бесцентровая шлифовка может поддерживать более тесные размерные допуски.

Нет деформации:

Поскольку заготовка полностью поддерживается, возможно использовать более тяжелую шлифовку, чем центрированную шлифовку.

Широкий диапазон обработки:

Поскольку нет дополнительного давления на обоих концах заготовки, бесцентровой шлифовальный станок очень подходит для обработки хрупких заготовок и хрупких материалов.

Поддерживая заготовку линейно, также возможно шлифовать мягкие или хрупкие материалы, потому что эти станки работают через процесс низкого напряжения. Нет необходимости готовить закрепленную заготовку для шлифовального станка, тем самым устраняя отказ, вызванный закреплением. Также меньшие станки могут обрабатывать длинные заготовки.

Применение бесцентровой шлифовки

Бесцентровые шлифовальные станки могут обрабатывать детали, включающие валы, шары, подшипники, болты, втулки, распредвалы, карбидные стержни, компрессорные валы, профильные ролики, цилиндры, сверла, шестеренные валы и втулки, игольчатые иглы, плунжеры форсунки и корпус клапана, изолятор, моторный вал, игла, шплинт, поршневой шплинт, опора, ротор, вал, маленький коленчатый вал, шпуля, трубка, тареток клапана, клапанный поршень и клапанный стержень.

Бесцентровая шлифовка используется во многих отраслях, таких как автомобильная, авиакосмическая, подшипниковые, потребительские товары, стекло, медицинская, инструменты и формы.

Бесцентровая шлифовка необходима для производства многих крупносерийных автозапчастей. К ним относятся шпули, тяги, распредвалы, коленчатые валы, поршни, муфты и ролики.

Кроме того, бесцентровая шлифовка может производить детали для гидравлики и управления жидкостью, медицинской и авиакосмической отраслей, на самом деле любой отрасли, требующей цилиндричности и точности цилиндрической поверхности.

(Связанный пост: Типы и характеристики поверхностной шлифовки         Что такое точная шлифовка?)