Poznámky editora Anatomie obráběcího stroje: první díl této série, vydaný v únoru 1993, má kryté obráběcí centrum.
Druhá část, řízení stroje, se objevuje v červnu 1993.
Třetí část, publikovaná v květnu 1994, zkoumala soustruh a soustruh.
Broušení, jako metoda tvarování tvrdých materiálů, bude pravděpodobně jednou z nejzákladnějších technologií ve všech technologiích a bude pravděpodobně plundrováním samotného zpracování kovů.
Existují důkazy, že řada neoglobalistů spolu s Egypťany a staviteli Stonehenge například používá písek jako brusivo k vyhlazení kamenných nástrojů a stavebních bloků, které používají.
V podstatě to samé děláme i dnes, ale na ovladatelnější a komplexnější bázi, kdy dokončujeme kalené ocelové obrobky na CNC bruskách.
Broušení je tříska.
Při výrobě procesu obrábění kovů je každý bit stejný jako obrábění nebo frézování, kromě toho, že se provádí na úrovni \'mikro\', kde je tříska příliš malá na to, aby to bylo snadné.
Dalším základním rozdílem mezi broušením a
bratranci It Scale je brusný \'nástroj\', který je brusnou částicí a není jednotným tvarem a vodicím nosičem, ať už se jedná o kotouč, kámen nebo jiné zařízení.
I když se tato diskuse zaměří na záměrné broušení s kotouči --
Vestavěné obráběcí stroje na zpracování kovů, je důležité věnovat pozornost tomu, od broušení po řezání
Broušení na plošině, dokonce i brusné nože jsou základní brusné operace.
Broušení se také používá na mnoha místech mimo průmysl pro různé aplikace, od plastových zrcadel dalekohledů až po přesná rozměrová měření a konečnou úpravu křemenných krystalů používaných pro oscilátory počítačových a komunikačních zařízení.
Z hlediska obrábění kovů je broušení produktem kombinace soustružení a frézování.
Stejně jako frézování se i brousicí nástroj pohybuje, stejně jako soustružení, a obrobek se pohybuje téměř stále, i když rotace není nutná.
Rozdíl mezi otáčením obrobku a obrobkem pohybujícím se lineárně nebo oscilačně pod brusným nástrojem je však teoreticky pevný, což definuje nejzákladnější rozdělení v aplikaci broušení.
První je obvykle popisováno jako \'válcové\' broušení a druhé jako \'povrchové\' broušení, ačkoli oba typy mohou vytvářet přesné povrchy na obrobku, které nemusí být nutně kulaté nebo ploché
Ve skutečnosti se nástroje a obrobky obvykle pohybují, což činí analýzu a kontrolu operací broušení mnohem složitější než soustružení nebo frézování.
To je část toho, proč je broušení jedním z posledních hlavních procesů zpracování kovů k přechodu od \'černého umění\' k vědě, mimochodem, mnoho výrobců brusek má stále tendenci navrhovat a vyrábět jeden z hlavních důvodů pro vlastní CNC řízení.
Konstrukce v podstatě mnoho válcových brusek je umístěno na vzoru podobném alathe.
Místo držáku nástroje mají mechanismus pro podávání brusného kotouče a souvisejícího strojního zařízení, ale všechny ostatní prvky, hlavní čep, zadní rám, způsob, pro ty, kteří jsou obeznámeni se soustružením stroje, je lože obvykle snadno identifikovatelné.
Hlavní rozdíl je však v tom, že celý systém uchycení obrobku je obvykle instalován na sadě cest, takže může procházet kotoučem během operace broušení.
Válcová bruska je také navržena jako \'Chuck\', což je velmi běžné v aplikacích ID broušení.
U těchto strojů jsou kola a jejich přidružené strojní zařízení instalováno v poloze, kde je normálně umístěn koník, a kola se posouvají podél osy otáčení obrobku.
Vnitřní bruska obvykle používá kotouče s menším průměrem a běží při vyšších otáčkách vřetena než OD stroj.
Obecně platí, že v OD válcové brusce je hlava hřídele přiváděna k obrobku v radiálním směru a obrobek může být udržován stacionární nebo vratně se pohybující skrz obrobek.
Když se obrobek pohybuje tam a zpět, pohyb posuvu se obvykle provádí pouze na konci každého zdvihu.
Broušení zářezem se blíží tradičnímu jednoduchému broušení
Hrot se otáčí koncepčně, protože kotouč se může zasouvat a vysouvat a vytvářet specifické prvky na obrobku, jako je osazení.
Třetím hlavním typem válcové brusky je konstrukce \'bez středu\' bez přímé simulace v soustružnickém poli.
V bezhroté brusce není obrobek podepřen středem nebo sklíčidlem, ale je podepřen na \'Blade\' mezi brusným kotoučem a \'nastavovacím\' kotoučem, který řídí jeho otáčení.
\'Nastavte\' kotouč pro ovládání rychlosti otáčení obrobku jako hnacího mechanismu a jako brzdy, pokud se obrobek zrychluje od brusného kotouče.
\'Blade\' udržuje práci na místě mezi dvěma koly.
Existuje také několik základních provedení pro povrchové brusky.
Nejběžnější možností je kolo namontované na obráběcím stole a související strojní zařízení nebo jiná zařízení lineárního pohybu, která drží obrobek.
Když se obrobek pod ním pohybuje tam a zpět, kolo prochází přímkou osy vratného pohybu.
Koncepčně je tento typ brusky podobný hoblovacímu stroji, ve kterém je držák nástroje nahrazen brusným kotoučem a jeho přidruženým strojním zařízením.
Na tomto typu stroje se broušení obvykle provádí obvodem kotouče.
Obrobek lze také připevnit na otočný pracovní stůl, který se otáčí po obvodu nebo pod povrchem kotouče pro povrchové broušení.
Při použití čela kola se tento proces často nazývá kotoučový mlýn a může být horizontální nebo vertikální v závislosti na směru otáčení. Dvojitá
kotoučová bruska, obvykle nazývaná dvoukotoučová
bruska, je nejúčinnějším strojem pro podávání obrobku mezi koly na lineárních, rotačních nebo oscilačních upevňovacích zařízeních, která mohou vytvářet ploché rovnoběžné povrchy s vysokou produktivitou.
Změna v broušení témat je proces s tak širokou škálou aplikací, že v průběhu let bylo v těchto základních tématech designu vyvinuto mnoho změn a nebudeme se snažit je zde všechny podrobně rozebírat.
Ultra-přesná bruska
Celá řada přesných ložiskových kulových mlýnů a dalších profesionálních brusek může být klidně předmětem delšího článku, než je tato řada.
Tyto zásady jsou však v zásadě univerzální a měly by se vztahovat na téměř jakoukoli aplikaci broušení, kterou máte.
Za zmínku stojí profesionální bruska nástrojová a nástrojová, jak již z názvu vyplývá, je určena pro ostré a přebroušení
nožů Sharp.
Tyto stroje jsou v zásadě smíšené a obsahují vlastnosti válcových a rovinných brusek, které jsou nezbytné pro speciální úkoly, které potřebují k provedení. Dílčí-
Specialitou nástrojové brusky je řada strojů speciálně navržených pro přepracování
Nabroušený spirálový vrták.
Přirozeně se jim říká vrtací brusky.
Kritéria výběru pro nástrojové brusky závisí na omezené aplikační hodnotě obecného návodu, který zde není diskutován.
Bez ohledu na typ brusky je nejdůležitější vlastností, kterou musí mít, tuhost a stabilita.
To platí zejména pro aplikace creepfeed, což je speciální forma broušení, která se provádí v jednom kanálu, s velmi vysokou hloubkou řezu a nízkou pracovní rychlostí.
Při správné aplikaci může creepové broušení zkrátit celkovou dobu zpracování o 50 % bez ztráty velikosti nebo geometrické přesnosti nebo jakosti povrchu.
K dosažení těchto výsledků však musí být bruska speciálně navržena pro aplikace s plazivým posuvem, protože tato technologie je zvláště citlivá na statickou a dynamickou stabilitu stroje a požadavek je třikrát vyšší než výkon vřetena u konvenčního procesu broušení.
Plazivý posuv také vyžaduje speciální schopnost ořezávání, pečlivou pozornost věnovanou \'tvrdosti\' kotouče, dobrou kontrolu chladicí kapaliny a rozsáhlé zkušenosti
Na základě znalostí procesu.
Stejně jako u všech ostatních technik zpracování kovů poskytuje tečení při správné aplikaci významnou výhodu pro specifické aplikace.
Není to univerzální lék a není to odpověď na každou otázku.
Vzhledem k jeho spíše profesionální povaze vám doporučujeme, abyste se k tomuto procesu postavili se zdravým a obezřetným přístupem, než investujete do svých peněz, abyste se ujistili, že je to správná odpověď na vaše potřeby.
Stejně jako při otáčení stroje není ani konstrukční řešení brusky žádným tajemstvím.
Je pro vás snazší vidět stabilitu-
Vylepšení/vibrace-
Tlumící vlastnosti, jako je polymer nebo beton
Plnicí základna v brusce je mnohem více než plnicí základna v soustruhu nebo obráběcím centru, nicméně obecně platí, že výběr konstrukce, který uvidíte, bude známý a relativně snadno se vyřeší.
Ve skutečnosti, pokud jde o tvrdost, na straně broušení rovnice, můžete mít více možností než na struktuře.
Kromě výběru zrnitosti, klíčů a tvarů jako vždy budete brzy provádět základní volby mezi tradičními materiály, jako je sic, oxid hlinitý a krychlový bn (CBN).
Rychle rozšířilo své použití při broušení černých kovových materiálů.
Ačkoli se CBN již nějakou dobu používá k broušení kalené oceli, nedávný vývoj v oblasti lepení a dalších výrobních technik značně rozšířil použití tohoto velmi odolného materiálu.
Shodou okolností CBN jako materiál pro soustružnicko-frézovací nástroje podporuje také takzvané
\'tvrdé soustružení\'.
Proto s brusnou aplikací CBNsoustružnických a frézovacích nástrojů, které odebírají \'tvrdý\' konec spektra, je CBN kotouče přidávají na \'měkký\' konec.
Například CBN kola se rychle stávají vysoce
produkčními aplikacemi, jako jsou automobilové vačky a broušení klikových hřídelů, které při správné aplikaci poskytují vynikající výkon a dlouhou životnost.
To je nutné, protože cena CBN kotouče je o několik řádů vyšší než u tradičního kotouče stejné velikosti, i když je stále nižší než diamant.
Za peníze navíc dostanete kotouč, který je mnohem rychlejší a má dlouhou životnost díky tvrdosti a tepelné
odolnosti CBN abraziva. Ve velkosériových
aplikacích, jako je továrna na motory, je CBN díky snížení opotřebení kol, prodloužené životnosti kontroly velikosti a současnému vylepšení velmi atraktivní volbou.
Bohužel, protože parametry aplikace jsou velmi odlišné, nemůžete obvykle nahradit tradiční CBN kolečko CBN kolečkem.
Pokud vaše bruska nepoužívá CBN, nemusí, a cena kotouče z něj dělá velmi drahý experiment.
Jedná se o velmi pozoruhodnou technologii, protože se zlepšováním výrobních metod a
hromadných zákazníků vyžadují snížení nákladů.
Zda je pro vás výkonnostní výhoda CBN k něčemu dobrá, závisí samozřejmě na tom, jakou brusnou aplikaci máte, ale kotouč má delší životnost a lepší kontrolu velikosti, pro většinu z nás je vyšší produktivita velmi atraktivním řešením.
Ve skutečnosti to naznačuje, že může být moudré zahrnout schopnost manipulovat s CBN na novém mlýnku zakoupeném v příštích několika letech, pokud jsou náklady na zahrnutí této schopnosti přiměřené.
Přinejmenším ji lze položit na stůl, když se znovu domluvíte na dalším mlýnku.
Co to samozřejmě znamená, je ložisko a pohon--
V současném brousicím průmyslu existují dvě hlavní oblasti technologických změn a velké kontroverze.
Argumentem pro ložisko je, že mechanické a fluidní statické síly a nakonec mohou být magnetické.
Argumentem na mechanické straně je vyspělá, vyspělá technologie a
porozumět provozním funkcím, jednoduchost a (někdy) nižší náklady.
Z tohoto důvodu škola odpovídá nekonečnou životností (
\'Olej se neopotřebovává \')
Dobrá dynamická tuhost a nenáročnost na údržbu (
\'Olej se neopotřebovává \') a (někdy)nižší náklady. Kdo má pravdu?
S největší pravděpodobností jsou.
Správná odpověď často závisí více na tom, co chcete, aby stroj dělal, než na výkonu komponent.
Pokud chcete po příští desetiletí brousit \'bazilión\' stejný widget na stejném stroji každý rok, může vám být doporučeno, abyste se aktivně podívali na vřeteno se statickým hydraulickým ložiskem-
Mohou existovat také statické hydraulické metody a kuličkové šrouby.
Na druhou stranu, při správné údržbě budete možná spokojeni i s mechanickým ložiskovým strojkem ---
Ostatně ty už jsou dávno na světě.
Debata o řízení není debata, je to spíše příspěvek-
Neexistuje žádná záruka, že se přesunete k přímé osobě.
Pohánějte vřeteno serva.
Porazit mrtvého koně nemá smysl, takže říkat, že budoucnost je elektronická, znamená, že servu stačí všechno.
Dresser je další hlavní součást potřebnou pro téměř každé broušení.
Dresser má dva účely.
Za prvé, aby se kola stala skutečnými, řezná plocha se otáčí soustředně s hřídelí.
Za druhé, odstraňte glazuru a další
Při obnově jakéhokoli potřebného speciálního tvaru nebo geometrie proveďte podmíněné úpravy řezné plochy.
Zatímco jednoduché brusky jsou často ořezávány brusnými tyčemi nebo frézami z kalené oceli, sofistikovanější stroje používají nějaký druh mechanického dokončovacího systému.
Možnosti zahrnují jednotlivé
diamantové nástroje, někdy pod CNC řízením
Intarzované ocelové nástroje, rotující diamantové kotouče, ocelové kotouče pro \'extruzní tvarování\' a dokonce i tradiční brusné kotouče běžně používané k ořezávání diamantových a CBN kotoučů.
Každá metoda orovnávání má tu výhodu, že je vhodná pro konkrétní rozsah aplikací broušení, takže výběr závisí na aplikaci.
Na základě zkušeností si vyberte nejflexibilnější variantu oblečení, která bude generovat přijatelnou produktivitu ve vaší hlavní aplikaci. CNC nebo manuální?
Toto je jednoduchá možnost, když hodnotíte soustruh nebo frézku a bruska má také mnoho stejných úvah, ale obvykle z velmi odlišných důvodů.
Zvažte například povahu procesu.
Jednou z hlavních výhod CNC ve frézce nebo soustruhu je možnost snadno naprogramovat složitý pohyb nástroje tak, aby se na obrobku vytvořily stejné povrchové vlastnosti.
V brusce stačí pouze sestavit požadované funkce do kotouče a automaticky přenést na obrobek.
To je relativně snadné u komody s větším objemem nebo u jednotvarové
diamantové marnosti a nízkého objemu šablony.
I když budu první, kdo uzná, že skutečný postup není tak jednoduchý, jak se právě objevil, ilustruje to.
Proč tedy platíte vyšší cenu za CNC brusku?
Odpověď je pro kontrolu, ale ne nutně pro přímou kontrolu vlastností obrobku při frézování nebo soustružení.
Výhodou CNC při broušení je, že umožňuje řídit proces obrábění, který přímo ovlivňuje velikost, geometrii a povrchovou úpravu obrobku.
Možná by bylo lepší to ilustrovat na poměrně složitém příkladu.
Tradičně se úhel vačky vozu brousí během procesu vkládání
Typ operace posuvu kola je řízena vačkou synchronizovanou s otáčením obrobku.
Zatímco toto uspořádání je schopno splnit historicky přijatelné standardy velikosti, povrchové úpravy a geometrie klapek a zároveň poskytuje dostatečnou produktivitu, stále více se stává neschopným splnit přísnější požadavky na kvalitu dnešních
motorů s vyšší hustotou výkonu s přijatelnou produktivitou.
Jednou z odpovědí je převedení procesu na CNC řízení.
Ve stroji je vřeteno, kolo -
Posuv i pracovní hlava jsou servo.
CNC řídicí pohon.
To v praxi znamená, že změnou kotouče a/nebo rychlosti obrobku lze upravit podmínky broušení tak, aby bylo dosaženo co nejefektivnějších podmínek pro broušení tohoto přesného bodu. Kde vačka-
CNC stroj nevyžaduje téměř žádnou typovou brusku a jeho provoz musí nutně zahrnovat řadu kompromisů.
Výsledkem je efektivnější, přesnější a efektivnější proces prostřednictvím
operací micro-Manage.
To je dobrý příklad toho, proč si výrobce brusek spíše navrhne a vyrobí vlastní CNC než výrobce soustruhu nebo frézky.
Tyto ovládací prvky musí být velmi rychlé a výkonné a je třeba se vypořádat s tím, co v lůžku bez brusky běžně neexistuje
.
CNC bruska zvládne také CNC trimr, který může zvýšit kontrolu velikosti a životnost kotouče, když je integrován do integrovaného řídicího systému.
CNC orovnávač, v podstatě malý diamant
Nástrojový soustruh, který usnadňuje realizaci kotoučů válcového nebo plochého broušení a vyrábí jednoduché nebo složité profily pro tvarové broušení.
CNC samozřejmě také usnadňuje řízení relativně jednoduchých vlastností obrobku, jako je velikost, v takovém případě nejnovější generace in-
Procesní měřič pracuje ve spojení s řízením, aby udržoval rozměry a geometrii v tolerancích, kterých lze před několika lety dosáhnout pouze v laboratoři.
Konečně může být jednodušší nastavit CNC brusku -
Krátkodobé použití -
Spusťte aplikaci.
Vzhledem ke všemu je však jeho hlavní výhodou to, že poskytuje přesnou kontrolu nad samotným procesem. Co bude dál?
Trend technologie broušení jednoznačně směřuje k větší velikosti a geometrické přesnosti, vyšší produktivitě a komplexnějším možnostem ovládání.
Pohánějte vývoj prvních dvou technologií, jako jsou dnešní CBN kola a neustálé zlepšování ložisek a motorů.
Příčinou tohoto růstu je rozsáhlý růst stejně komplexních produktů digitální elektroniky, který změnil tvář výroby po celém světě.
Příkladem je stroj, který je schopen udržovat tolerance měřené v nanometrech (jeden-
m miliardář)
1
.
Je také schopen brousit nepravidelné,
nekruhové profily podobné tolerancím.
Tento stroj používá pokročilá CBN kola.
Chemický proces trimování a čištění kol.
I když by někdo mohl chtít znát praktické využití takového stroje dnes, vzpomínám si na nějakou dobu, kdy se říkalo, že brousící tech demonstranti jsou schopni udržet rozměrové tolerance v palcích na milion.
Dnes je mezi výrobci motorů po celém světě běžných 50 milionů, ne příliš striktní tolerance.
Je 50 nm nemožné v příštím století?
Nesázejte se.
