Объяснение процесса врезного шлифования: как он работает, основные параметры и выбор станка

Когда поставщику автомобилей приходится шлифовать стержень клапана с уплотнительным выступом, канавкой и радиусом вершины за один зажим, врезное шлифование обычно является самым быстрым и надежным методом. Колесо радиально входит во вращающуюся заготовку, профиль колеса передает форму, и цикл завершается за секунды, а не за минуты. Врезное шлифование, также называемое врезным шлифованием, — это метод круглого шлифования, используемый всякий раз, когда шлифовальный круг может покрыть всю обрабатываемую длину без перемещения. В этой статье объясняется, как работает этот процесс, параметры, которые контролируют его результат, когда это правильный выбор и на что обращать внимание в машине, предназначенной для циклов погружения.

Что представляет собой процесс врезного шлифования?

Врезное шлифование — это метод цилиндрического шлифования, при котором шлифовальный круг продвигается радиально к заготовке — перпендикулярно оси заготовки — при вращении детали. Ширина круга равна или превышает длину шлифуемой поверхности, поэтому вся зона шлифования обрабатывается одной радиальной подачей вместо продольных проходов. Слово «погружение» описывает действие подачи: колесо движется прямо в деталь на заданную глубину, ненадолго задерживается, а затем втягивается.

В двух конфигурациях станков используется одна и та же логика радиальной подачи. При центральном врезном шлифовании заготовка удерживается между центрами или в патроне, а шлифовальная бабка осуществляет подачу. При бесцентровом врезном шлифовании, часто называемом бесцентровым шлифованием с подачей, заготовка лежит на рабочем лезвии между шлифовальным кругом и регулировочным кругом. Деталь загружается в зону шлифования, шлифовальный круг подается радиально внутрь, и трехточечное позиционирование — шлифовальный круг, регулировочный круг и рабочее лезвие — сохраняют стабильность даже очень малых диаметров во время съема припуска. Вот почему врезное шлифование широко используется для производства автомобильных деталей и других деталей сложной формы, требующих точной округлости.

На круглошлифовальном станке с ЧПУ цикл врезания программируется как скорость подачи, глубина, выдержка при искрообразовании и положение отвода. После установки последовательность повторяется без ручной корректировки, что делает процесс столь привлекательным для серийного производства.

Врезное шлифование против поперечного шлифования

Врезное и поперечное шлифование решают разные задачи, и выбор между ними влияет на время цикла, точность, ширину круга и технические характеристики станка. Врезное шлифование перемещает круг радиально внутрь детали; Траверсное шлифование перемещает круг в осевом направлении вдоль детали. В следующей таблице суммированы практические различия.

Практическое правило: если круг может покрыть всю деталь за один проход, погружное шлифование происходит быстрее; если поверхность длиннее круга, реалистичным вариантом будет поперечное шлифование. Многие круглошлифовальные станки с ЧПУ поддерживают оба режима, и переключение между ними является вопросом программирования. Более широкое представление о категориях машин, лежащих в основе этих методов, см. в нашем объяснении три типа круглошлифовальных станков .

Ключевые параметры процесса в цикле врезного шлифования

Успешная операция врезного шлифования зависит от балансировки небольшого набора параметров. Сделайте их правильно, и цикл станет стабильным для тысяч частей; сделайте их неправильно, и в результате появятся ожоги, следы вибрации или некруглые формы.

Скорость колеса и рабочая скорость

Периферийная скорость круга обычно составляет 25–45 м/с, в зависимости от связки круга и материала заготовки. На более высоких скоростях заготовка удаляется быстрее, но только в том случае, если мощность шпинделя и подача СОЖ способны выдержать нагрев. Скорость вращения заготовки значительно ниже — обычно скорость резания 0,2–0,6 м/с — и ее следует устанавливать так, чтобы абразивные зерна резали, а не тереть. При трении выделяется тепло, которое может обжечь поверхность заготовки и сократить срок службы круга.

Скорость врезания и задержка искрообразования

В большинстве циклов врезания используется двухэтапная подача: черновая подача со скоростью 1–5 мм/мин для удаления основной массы заготовки, за которой следует чистовая подача со скоростью 0,2–0,5 мм/мин и, наконец, выдержка на выжигание 2–10 секунд. Искровое искрообразование не является обязательным при точной работе — оно позволяет упругому отклонению круга, шпинделя и заготовки вернуться к нулю, что напрямую улучшает контроль округлости и размера. При бесцентровом врезном шлифовании несколько полных оборотов искрового шлифования также уменьшают лепестки, ошибку многоугольной формы, связанную с неподдерживаемыми зонами шлифования.

Правка колес и подача охлаждающей жидкости

Поскольку профиль колеса переносится на деталь, точность правки ограничивает достижимую точность формы. Грубая подача правки дает агрессивный круг и более грубую поверхность; тонкая подача обеспечивает более гладкую поверхность, но удаляет материал медленнее. Охлаждающая жидкость должна быть направлена ​​непосредственно в зону контакта — форсунки высокого давления разрушают воздушную преграду, окружающую быстрое колесо, а фильтрация не дает стружечке поцарапать готовую поверхность. Полную процедуру правки, включая скорость перемещения алмаза и выбор частоты, см. в нашем руководстве по как править шлифовальный круг на круглошлифовальном станке с ЧПУ .

Когда следует выбирать врезное шлифование

Врезное шлифование не является универсальным решением — это целенаправленный метод для конкретной геометрии и производственных ситуаций.

Лучшая геометрия заготовки

Этот метод превосходен для деталей с несколькими диаметрами, выступами, канавками, радиусами, конусами или сложными профилями, которые должны оставаться концентрическими и правильно расположенными по отношению друг к другу. Типичные примеры включают компоненты клапанов, валы насосов, детали трансмиссии, шейки подшипников, шпиндели двигателей и заготовки державок инструментов. Бесцентровое врезное шлифование особенно распространено для автомобильных деталей сложной формы, которые все еще требуют высокой производительности цикла подачи.

Сценарии производства, благоприятствующие врезному шлифованию

При малых и средних партиях врезное шлифование приживается быстрее, чем поперечное, поскольку ширина круга выполняет функцию позиционирования. При больших партиях фиксированный профиль колес устраняет большую часть отклонений от оператора к оператору при условии, что машина жесткая и правка контролируется. Этот процесс также подходит для прерывистых поверхностей: вал с несколькими шлифованными секциями можно шлифовать секцию за секцией, при этом колесо перемещается вдоль детали вместо того, чтобы совершать длинные ходы стола. На линиях с большим объемом круглошлифовальный станок с ЧПУ с двумя шлифовальными головками может выполнять черновое врезное шлифование и финишное врезное шлифование за один зажим, что сокращает время цикла без ущерба для точности.

Оптовая продажа круглошлифовальных станков с ЧПУ с двойной шлифовальной головкой, фактор Являясь китайским производителем круглошлифовальных станков с ЧПУ с двойной шлифовальной головкой и заводом по производству круглошлифовальных станков с ЧПУ с двойной шлифовальной головкой, ... Посмотреть продукт →

Точность и качество поверхности

На жестком круглошлифовальном станке с ЧПУ врезное шлифование позволяет поддерживать допуски по диаметру. Диапазон IT5–IT6 , в зависимости от зернистости круга, подачи правки и толщины в процессе обработки. Округлость 1–2 мкм и шероховатость поверхности Ra 0,2–0,8 мкм практичны на производственных деталях; более точные значения возможны при увеличенном искровом разряде, более тонкой подаче правки и более высокой жесткости станка. Эти цифры также предполагают стабильную температуру охлаждающей жидкости, сбалансированное колесо и правильную опору заготовки. Для деталей, которые выходят за эти пределы, высокоточный круглошлифовальный станок с ЧПУ обеспечивает структурную и термическую стабильность, необходимую для надежного сохранения диаметра и округлости в течение длительного времени.

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 →

Требования к машине и как выбрать правильную шлифовальную машину

При врезном шлифовании весь съем материала концентрируется в короткой зоне контакта, поэтому станок должен воспринимать высокую мгновенную нагрузку. Наиболее важными характеристиками являются:

• Статическая и динамическая жесткость в основании, шлифовальной и рабочей головках.
• Высокоточные подшипники шпинделя , предпочтительно гидростатические или роликовые конструкции повышенной жесткости.
• Безлюфтовая ось подачи с ЧПУ который может удерживать радиальную глубину во время фазы выдержки.
• Автоматическая система одевания который восстанавливает профиль колеса через фиксированный интервал.
• Эффективная фильтрация охлаждающей жидкости и подача высокого давления в зону контакта.

Для цехов, которые хотят стандартизировать врезное шлифование, выбор станка зависит от заготовки. Круглошлифовальный станок с ЧПУ серии MK/MAK Компания Quanshun от Чжэцзян создана именно для такого рода работ с радиальной подачей, имеет жесткую шлифовальную головку и программируемые циклы погружения. Окончательный выбор по-прежнему зависит от длины детали, сложности формы, размера партии и допуска, который вы должны соблюдать. Наше практическое руководство по как выбрать шлифовальный станок пошагово рассматривает эти критерии: от анализа детали до функций управления и возможностей автоматизации.

Оптовая продажа круглошлифовальных станков с ЧПУ серии MK/MAK, завод Как китайский производитель круглошлифовальных станков с ЧПУ серии MK/MAK и завод круглошлифовальных станков с ЧПУ серии MK/MAK, компания Zhejia... Посмотреть продукт →