Бесцентровое шлифование поверхности: как добиться твердости Ra от 4 до 32 на производстве

Вал выходит из бесцентрового шлифовального станка на расстоянии Ra 12 микродюймов незадолго до обеда. К середине дня та же установка производит 24 микродюйма Ra. Отпечаток не изменился, колесо выглядит свежеобработанным, система охлаждения работает нормально. Однако качество поверхности изменилось на 100 процентов. Большинство магазинов рано или поздно сталкиваются с этой закономерностью, и решение редко заключается в одном циферблате или новом колесе. Качество поверхности бесцентрового шлифования является результатом трех взаимодействующих групп переменных — состояния круга, геометрии опоры станка и параметров процесса — и оно становится предсказуемым только тогда, когда все три контролируются вместе.

Бесцентровое шлифование – один из наиболее производительных процессов чистовой обработки цилиндрических деталей. Поскольку заготовка перемещается на рабочей опоре между шлифовальным и регулирующим кругом, нет необходимости в центральных отверстиях, патронах или задней бабке. Это делает этот процесс естественным для обработки стержней, штифтов, роликов, золотников клапанов и других круглых компонентов, которые должны соблюдать жесткие допуски при больших объемах. Именно поэтому качество поверхности, которую он производит, так часто является решающим фактором при выборе. отрасли, где наиболее широко применяется бесцентровое шлифование .

Какую чистоту поверхности действительно может обеспечить бесцентровое шлифование?

Прежде чем менять какие-либо настройки, начните с реалистичных цифр. В производстве бесцентровое шлифование обычно обеспечивает чистоту поверхности от 32 до 4 микродюймов Ra, что составляет примерно от 0,8 до 0,1 мкм Ra. Стоимость, которую может достичь данная работа, зависит от режима процесса, спецификации круга и количества материала, который необходимо удалить.

Приведенные выше диапазоны предполагают, что машина находится в хорошем состоянии, со свежими колесами и в стабильных температурных условиях. Если вы хотите знать насколько точным может быть бесцентровое шлифование Короткий ответ заключается в том, что округлость и прямолинейность 0,0002 дюйма или выше вполне реалистичны, пока шероховатость поверхности создается за один и тот же проход. Этот процесс не только быстрый; это точно. Однако чистовая сторона более чувствительна к настройке, чем сторона геометрии, поэтому одна и та же машина может давать очень разные значения Ra в разные дни.

Переменные на стороне машины, определяющие верхний предел отделки

Прежде чем приступать к подаче и скорости, проверьте три фактора со стороны станка, которые определяют, какой результат физически способен обеспечить процесс.

Спецификация шлифовального круга и правка

Размер зерна является наиболее очевидной переменной. Круг с зернистостью 46 быстро удаляет материал, но оставляет грубые царапины, а круг с зернистостью 80 или 120 обеспечивает заметно более тонкую отделку. Связь и класс имеют не меньшее значение. Твердая связка дольше удерживает профиль круга, но может поцарапать и обжечь заготовку; более мягкая связка освобождает тусклые зерна и режет холоднее, поэтому чистовые круги часто на один класс мягче, чем черновые.

С одеванием действительно начинается большинство проблем с отделкой. Скорость подачи правки контролирует, насколько зерно выступает из поверхности круга. Быстрая правка со скоростью 0,05 мм/об или более открывает круг для агрессивной резки, но оставляет шероховатую поверхность резания. Для получения чистовой отделки правите медленно, со скоростью примерно 0,02–0,03 мм/об, и перед первым циклом чистовой обработки выполните легкий проход острым алмазом.

Регулировка колеса и передаточного отношения

Регулирующее колесо контролирует как вращение заготовки, так и скорость подачи. Соотношение скоростей шлифовального круга и заготовки определяет, сколько режущих зерен проходит по поверхности в секунду. Чем выше соотношение скоростей шлифовального круга к заготовке, тем выше качество обработки, поскольку каждое зерно получает все более тонкую стружку. Замедление регулировочного колеса или уменьшение угла его наклона для снижения скорости сквозной подачи часто является самым быстрым способом улучшить Ra на уже работающем станке.

Высота лезвия и опора для рабочего места

Лезвие рабочего упора удерживает заготовку, а его высота относительно осевой линии колеса определяет геометрию зоны контакта. Если лезвие установлено слишком высоко, деталь вибрирует и дребезжит; если он слишком низкий, в детали могут появиться лопасти. Большинство операторов позиционируют лезвие, используя рекомендуемое смещение осевой линии для диаметра заготовки, а затем точно настраивают его до тех пор, пока не исчезнет всякая вибрация. Износ лезвия и грязная поверхность лезвия приводят к царапинам и неровностям поверхности.

Эти машинные переменные работают только тогда, когда машина их несет. Статическая жесткость и точность шпинделя определяют, насколько далеко можно продвинуть установку. Машина с тяжелой литой станиной, хорошо демпфированными направляющими и сбалансированными колесами сохранит свои настройки в течение длительного производственного цикла. Для магазинов, которым необходимы непрерывные большие объемы продукции с предсказуемым результатом, бесцентрово-шлифовальные станки, которые мы производим созданы с учетом именно этих требований к стабильности, имеют жесткую конструкцию и точно выровненные шпиндели, которые исключают вибрацию при резке.

Оптовые производители бесцентровых шлифовальных станков, завод Как китайский производитель бесцентровых шлифовальных станков и завод по производству бесцентровых шлифовальных станков, компания Zhejiang Quanshun Machine Tool Co., Ltd специализируется... Посмотреть продукт →

Параметры процесса, которые превращают возможности в повторяемые Ra

Если настройка на стороне станка правильна, параметры процесса определяют, будет ли обработка повторяться деталь за деталью и смена за сменой.

Время разжигания и стратегия паса

Искривление — это время или количество оборотов после того, как колесо перестает двигаться. Во время отжига круг продолжает удалять стружку уменьшающейся толщины, что ослабляет упругие деформации станка и заготовки. От двух до пяти секунд искрового разряда можно улучшить значение Ra и получить полный класс чистовой обработки при подаче шлифования. При проходном шлифовании меньшая глубина резания на последнем проходе имеет аналогичный эффект.

Фильтрация и подача охлаждающей жидкости

Охлаждающая жидкость не только предотвращает ожоги. Он вымывает стружку из зоны контакта и сохраняет поверхность круга открытой. Загрязненная охлаждающая жидкость является одной из основных причин случайных царапин и нестабильного качества обработки при бесцентровом шлифовании. Отфильтруйте охлаждающую жидкость до размера не менее 20 мкм, направьте сопло так, чтобы струя попадала прямо на зону шлифования, и поддерживайте стабильную скорость потока и температуру. Изменение температуры охлаждающей жидкости меняет тепловое состояние машины, и за этим следует финишная обработка.

Стратегия подачи при черновой и чистовой обработке

Если деталь требует и снятия припуска, и чистовой обработки, не пытайтесь выполнить и то, и другое за один проход. Используйте более грубый круг и более тяжелую подачу, чтобы удалить большую часть материала, затем уменьшите подачу для чистового прохода примерно от 0,005 до 0,01 мм. Для деталей, твердость которых должна оставаться ниже 8 Ra, несколько проходов с уменьшением подачи более надежны, чем один агрессивный проход с последующим длительным искровым разрядом.

Подберите машину в соответствии с требованиями отделки

Бесцентровое шлифование – правильный выбор для круглых деталей без центров, особенно длинных стержней и деталей малого диаметра. Но этот процесс имеет пределы. Детали с выступами, шпоночными пазами, шлицами или другими прерывистыми поверхностями трудно удерживать на рабочей опоре, а качество отделки часто ухудшается при прерывании. Детали, которые должны сохранять свои центральные отверстия, или детали с необычно высоким соотношением длины к диаметру, также лучше обрабатывать на круглошлифовальном станке, где заготовка удерживается между центрами, а диаметр, торец и несколько этапов можно шлифовать за один зажим.

• Валы с буртиками и валы разного диаметра, которые не могут пройти через регулировочное колесо.
• Детали с центральными отверстиями, которые должны оставаться точными для последующих операций.
• Прерывистые поверхности, такие как шпоночные пазы и шлицы, которые создают вибрацию полотна.

Если геометрия детали препятствует бесцентровой поддержке, высокоточный круглошлифовальный станок с ЧПУ сохраняет тот же диапазон чистовой обработки, давая вам возможность шлифовать несколько диаметров, конусов и поверхностей в одной программе. Решение заключается не в том, что один процесс лучше другого; речь идет о правильной поддержке детали. Деталь, которая не поддерживается должным образом, никогда не будет иметь однородной отделки, независимо от того, насколько тщательно заточено колесо.

Оптовая продажа высокоточных круглошлифовальных станков с ЧПУ, завод Как китайский производитель высокоточных круглошлифовальных станков с ЧПУ и завод высокоточных круглошлифовальных станков с ЧПУ, компания Zhej... Посмотреть продукт →

Исправление наиболее распространенных дефектов отделки

При появлении проблемы с отделкой систематически устраняйте причины, а не сразу меняйте колесо. В таблице ниже перечислены дефекты, наиболее часто встречающиеся при бесцентровом шлифовании, и их типичные причины. Многие из этих ситуаций более подробно обсуждаются в нашем обзоре распространенные проблемы при бесцентровом шлифовании .

Сначала проверьте очевидные причины. Большинство дефектов отделки при бесцентровом шлифовании связано с деталями обслуживания и настройки, а не с возможностями станка. Используйте краткий контрольный список перед каждым изменением настроек:

1. Проверьте чистоту охлаждающей жидкости и положение сопла относительно зоны контакта.
2. Осмотрите лезвие рабочего упора на предмет износа, зазубрин или скопившейся стружки.
3. Подтвердите скорость подачи правки и состояние алмаза.
4. Проверьте балансировку регулировочного колеса и правильную высоту лезвия подставки.

Структурированный контрольный список, подобный этому, быстро выявляет причину и возвращает процесс к диапазону Ra от 16 до 4 микродюймов, к которому относится бесцентровое шлифование.