Войти
Шлифовка 
Станки шлифуют детали на настольном шлифовальном станке.
Набросок того, как абразивные частицы в шлифовальном круге удаляют материал Шлифование - это процесс абразивной обработки, в котором в качестве режущего инструмента.
используется шлифовальный круг. для шлифования:
Шлифовальная практика - это обширная и разнообразная область производства и изготовления инструментов. Он может производить очень тонкую отделку и очень точные размеры; однако в условиях массового производства он также может довольно быстро добывать большие объемы металла. Обычно он лучше подходит для обработки очень твердых материалов, чем «обычная» обработка (то есть резка более крупной стружки режущими инструментами, такими как насадки или фрезы ), и до последних десятилетий это был единственный практический способ обработки таких материалов, как закаленная сталь. По сравнению с "обычной" обработкой, она обычно лучше подходит для выполнения очень неглубоких резов, таких как уменьшение диаметра вала на половину тысячных дюйма или на 12,7 μm.
Шлифование - это подмножество резки, так как шлифование - это настоящий процесс резки металла. Каждое зерно абразива действует как микроскопическая одноточечная режущая кромка (хотя и имеет высокий отрицательный передний угол ) и срезает крошечную стружку, которая аналогична тому, что принято называть «режущей» стружкой (точение, фрезерование, сверление, нарезание резьбы и др.). Однако среди людей, работающих в области механической обработки, термин «резка» часто понимается как относящийся к макроскопическим операциям резания, а шлифование часто мысленно классифицируется как «отдельный» процесс. Вот почему в производственной практике эти термины обычно используются отдельно.
Притирка и шлифовка - это подмножества шлифования.
Выбор того, какая из следующих операций шлифования будет использоваться, зависит от размера, формы, характеристик и желаемой производительности.
Медленное шлифование (CFG) было изобретено в Германии в конце 1950-х годов Эдмундом и Герхардом Лангами. В отличие от обычного шлифования, которое используется в основном для чистовой обработки поверхностей, CFG используется для высокой скорости съема материала, конкурируя с фрезерованием и точением в качестве выбора производственного процесса. Глубина резания до 6 мм (0,25 дюйма) используется при низкой скорости обработки детали. Поверхности с более мягким полимерным связующим используются для поддержания низкой температуры заготовки и улучшения качества поверхности до 1,6 мкм Rmax
С CFG требуется 117 с для удаления 1 дюйма (16 см).) материала, тогда как для точного шлифования потребуется более 200 с. CFG имеет недостаток в том, что колесо постоянно изнашивается, требует большой мощности шпинделя (51 л.с. или 38 кВт) и имеет ограниченную длину детали, которую он может обрабатывать.
Для решения проблемы остроты круга, Глубокое шлифование с непрерывной подачей (CDCF) было разработано в 1970-х годах. Он постоянно обрабатывает круг во время обработки, сохраняя его в состоянии заданной остроты. Удаление 1 дюйма (16 см) материала занимает всего 17 с, что является огромным преимуществом в производительности. Требуется мощность шпинделя 38 л.с. (28 кВт) с низкой или обычной скоростью вращения шпинделя. Снято ограничение на длину детали.
В высокоэффективном глубоком шлифовании (HEDG) используются суперабразивные круги с покрытием, которые не требуют правки и служат дольше, чем другие круги. Это снижает капитальные вложения в оборудование. HEDG можно использовать на деталях большой длины и удаляет материал со скоростью 1 дюйм (16 см) за 83 секунды. Для этого требуется высокая мощность шпинделя и высокая скорость вращения шпинделя.
Шлифование на кожуре, запатентованное под названием Quickpoint в 1985 году Эрвином Юнкером Maschinenfabrik, GmbH из Нордраха, Германия, использует тонкий суперабразивный шлифовальный диск ориентированная почти параллельно цилиндрической заготовке, работает как токарный токарный инструмент.
Сверхвысокоскоростное шлифование (UHSG) может работать со скоростью выше 40000 футов в минуту (200 м / с), при этом удаление 1 дюймов (16 см) материала, но все еще находится на стадии НИОКР. Это также требует высокой мощности шпинделя и высоких скоростей вращения шпинделя.
Цилиндрическое шлифование (также называемое центральным шлифованием) используется для шлифования цилиндрических поверхностей и заплечиков заготовки. Заготовка устанавливается в центрах и вращается с помощью устройства, известного как собачка токарного станка или центральный привод. Абразивный круг и заготовка вращаются отдельными двигателями с разной скоростью. Стол можно отрегулировать для получения конусов. Шлифовальную головку можно поворачивать. Пять типов кругового шлифования: шлифование по внешнему диаметру (OD), шлифование по внутреннему диаметру (ID), врезное шлифование, медленное шлифование и бесцентровое шлифование.
A Круглошлифовальный станок имеет шлифовальный (абразивный) круг, два центры, удерживающие заготовку, а также патрон, шлифовальный патрон или другой механизм для приведения в движение. Большинство круглошлифовальных станков имеют вертлюг, позволяющий формовать конические детали. Круг и заготовка движутся параллельно друг другу как в радиальном, так и в продольном направлениях. Абразивный круг может иметь разные формы. Стандартные диски в форме диска могут использоваться для создания конической или прямой геометрии заготовки, а формованные колеса используются для создания фигурной заготовки. Процесс с использованием формованного круга создает меньшую вибрацию, чем при использовании обычного круга в форме диска.
Допуски для кругового шлифования находятся в пределах ± 0,0005 дюймов (13 мкм) для диаметра и ± 0,0001 дюйма (2,5 мкм) для круглости.. Прецизионная работа может достигать допусков до ± 0,00005 дюйма (1,3 мкм) по диаметру и ± 0,00001 дюйма (0,25 мкм) по круглости. Обработка поверхности может варьироваться от 2 микродюймов (51 нм) до 125 микродюймов (3,2 мкм), а типичная отделка поверхности - от 8 до 32 микродюймов (от 0,20 до 0,81 мкм).
Плоское шлифование использует вращающийся абразивный круг для удаления материала, создавая плоскую поверхность. Допуски, которые обычно достигаются при шлифовании, составляют ± 2 × 10 дюймов (5,1 мкм) для шлифования плоского материала и ± 3 × 10 дюймов (7,6 мкм) для параллельной поверхности.
Плоскошлифовальный станок состоит из абразивный круг, зажимное приспособление, известное как патрон, электромагнитное или вакуумное, и стол с возвратно-поступательным движением.
Шлифование обычно используется для чугуна и различных типов стали. Эти материалы подходят для шлифования, поскольку они удерживаются магнитным патроном, обычно используемым на шлифовальных станках, и не плавятся в круге, забивая его и препятствуя резанию. Реже шлифуются такие материалы, как алюминий, нержавеющая сталь, латунь и пластмассы. Все они имеют тенденцию забивать отрезной круг больше, чем сталь и чугун, но с помощью специальных методов их можно шлифовать.
Бесцентровое шлифование Бесцентровое шлифование - это когда заготовка опирается на лезвие, а не на центры или патроны. Используются два колеса. Большой круг используется для шлифования поверхности заготовки, а меньший круг используется для регулирования осевого перемещения заготовки. Типы бесцентрового шлифования включают шлифование с сквозной подачей, шлифование с подачей / врезанием и внутреннее бесцентровое шлифование.
Электрохимическое шлифование - это тип шлифования, при котором положительно заряженная заготовка в проводящей жидкости разрушается отрицательно заряженным шлифовальным кругом. Кусочки заготовки растворяются в проводящей жидкости.
Схема шлифования ELID Электролитическая правка в процессе (ELID ) шлифование - один из самых точных методов шлифования. В этой сверхточной технологии шлифования шлифовальный круг правится электрохимически и в процессе для поддержания точности шлифования. Ячейка ELID состоит из шлифовального круга на металлической связке, катодного электрода, импульсного источника постоянного тока и электролита. Колесо подключается к положительной клемме источника питания постоянного тока через угольную щетку, тогда как электрод подключается к отрицательному полюсу источника питания. Обычно щелочные жидкости используются как электролиты, так и охлаждающие жидкости при шлифовании. Форсунка используется для впрыска электролита в зазор между колесом и электродом. Зазор обычно составляет приблизительно от 0,1 мм до 0,3 мм. Во время операции шлифования одна сторона круга принимает участие в операции шлифования, тогда как другая сторона круга правится за счет электрохимической реакции. Растворение металлического связующего материала вызывается правкой, которая в свою очередь приводит к непрерывному выступанию новых острых зерен.
Формовочное шлифование - это специализированный тип кругового шлифования, при котором шлифовальный круг имеет точную форму конечного продукта.. Шлифовальный круг не перемещается по заготовке.
Внутреннее шлифование используется для шлифования внутреннего диаметра заготовки. Конические отверстия можно шлифовать с помощью внутренних шлифовальных машин, которые могут поворачиваться по горизонтали.
Предварительное шлифование После изготовления нового инструмента, прошедшего термообработку, он предварительно шлифуется перед сваркой или наплавкой. Обычно это включает шлифование OD немного выше, чем внешний диаметр чистовой шлифовки, чтобы обеспечить правильный чистовой размер.
Круг шлифовальный - одноразовый круг, используемый для различных операций шлифовки и абразивной обработки. Как правило, он состоит из матрицы крупных абразивных частиц, спрессованных и связанных вместе, чтобы сформировать твердую круглую форму, различные профили и поперечные сечения доступны в зависимости от предполагаемого использования круга. Шлифовальные круги также могут быть изготовлены из твердого стального или алюминиевого диска с частицами, прикрепленными к поверхности.
Обратите внимание на то, что другой механик (тот, что справа) окунает заготовку в смазочный раствор. Часто необходимо использовать жидкости в процессе шлифования. для охлаждения и смазки круга и заготовки, а также для удаления стружки, образующейся в процессе шлифования. Наиболее распространенными шлифовальными жидкостями являются водорастворимые химические жидкости, водорастворимые масла, синтетические масла и масла на нефтяной основе. Крайне важно, чтобы жидкость наносилась непосредственно на зону резания, чтобы жидкость не уносилась от детали из-за быстрого вращения колеса.
| Рабочий материал | Смазочно-охлаждающая жидкость | Применение |
|---|---|---|
| Алюминий | Легкое масло или воск | Заливка |
| Латунь | Легкое масло | Наводнение |
| Чугун | Эмульгируемое масло для тяжелых условий эксплуатации, легкое химическое масло, синтетическое масло | Наводнение |
| Легкое Сталь | Водорастворимое масло для тяжелых условий эксплуатации | Flood |
| Нержавеющая сталь | Эмульгируемое масло для тяжелых условий эксплуатации, химическое масло для тяжелых условий работы, синтетическое масло | Наводнение |
| Пластмассы | Водорастворимое масло, сверхмощное эмульгируемое масло, сухое, легкое химическое масло, синтетическое масло | Наводнение |
Заготовка вручную зажимается на собачке токарного станка, приводимой в действие лицевой пластиной, которая удерживает деталь между двумя центрами и вращает деталь. Деталь и шлифовальный круг вращаются в противоположных направлениях, и мелкие кусочки детали удаляются, когда она проходит вдоль шлифовального круга. В некоторых случаях могут использоваться специальные приводные центры для шлифования кромок. Метод удержания заготовки влияет на время производства, так как он меняет время настройки.
Типичные материалы заготовок включают алюминий, латунь, пластмассы, чугун, низкоуглеродистую сталь и нержавеющую сталь. Алюминий, латунь и пластмассы могут иметь плохие или удовлетворительные характеристики обрабатываемости при круглом шлифовании. Чугун и низкоуглеродистая сталь имеют очень хорошие характеристики для кругового шлифования. Нержавеющая сталь очень трудно шлифовать из-за ее прочности и способности к закалке, но ее можно обрабатывать с помощью шлифовальных кругов правильного качества.
Конечная форма заготовки - это зеркальное отображение шлифовального круга, при этом цилиндрические круги создают цилиндрические детали, а формованные круги создают формованные детали. Типичные размеры заготовок составляют от 0,75 до 20 дюймов (от 18 мм до 1 м) и от 0,80 до 75 дюймов (от 2 см до 4 м) в длину, хотя детали от 0,25 до 60 дюймов (от 6 мм до 1,5 м) в длину. диаметром от 0,30 до 100 дюймов (от 8 мм до 2,5 м) в длину. Полученные формы могут быть прямыми цилиндрами, прямыми коническими формами или даже коленчатыми валами для двигателей, которые имеют относительно низкий крутящий момент.
Изменения химических свойств включают повышенную подверженность коррозии из-за высокого поверхностного напряжения.
Механические свойства изменятся из-за нагрузок на деталь во время чистовой обработки. Высокие температуры шлифования могут вызвать образование тонкого мартенситного слоя на детали, что приведет к снижению прочности материала из-за микротрещин.
Изменения физических свойств включают возможную потерю магнитных свойств ферромагнитных материалов.
