Anatomia obrabiarki notatki redaktora: pierwsza część tej serii, opublikowana w lutym 1993, zawiera kryte centrum obróbcze.
Część druga, Sterowanie maszynami, ukazuje się w czerwcu 1993 r.
Część trzecia, opublikowana w maju 1994 r., dotyczy tokarki i tokarki.
Szlifowanie, jako metoda kształtowania twardych materiałów, będzie prawdopodobnie jedną z najbardziej podstawowych technologii we wszystkich technologiach i prawdopodobnie będzie grabieżą samej obróbki metali.
Istnieją dowody na to, że wielu neoglobalistów, na przykład Egipcjan i budowniczych Stonehenge, używa piasku jako materiału ściernego do wygładzania kamiennych narzędzi i cegieł, których używają.
W zasadzie nadal robimy to samo dzisiaj, ale w bardziej kontrolowany i złożony sposób, wykańczając elementy ze stali hartowanej na szlifierkach CNC.
Szlifowanie to chip.
Podczas wytwarzania procesu cięcia metalu każdy element przypomina obróbkę skrawaniem lub frezowanie, z tą różnicą, że jest wykonywany na poziomie „mikro”, gdzie wiór jest zbyt mały, aby był łatwy.
Kolejną podstawową różnicą między szlifowaniem a
kuzynami It Scale jest „narzędzie” do szlifowania, które jest cząstką mielącą i nie ma jednolitego kształtu ani nośnika prowadzącego, niezależnie od tego, czy jest to koło, kamień, czy inny sprzęt.
Podczas gdy ta dyskusja skupi się na celowym szlifowaniu za pomocą kół -
Wbudowane obrabiarki do obróbki metalu, ważne jest, aby zwrócić uwagę na, od szlifowania do cięcia.
Szlifowanie na platformie, nawet szlifowanie noży, to podstawowe operacje szlifowania.
Szlifowanie jest również stosowane w wielu miejscach poza przemysłem do różnych zastosowań, od plastikowych lusterek teleskopowych po precyzyjne pomiary wymiarów i wykańczanie kryształów kwarcu stosowanych w oscylatorach sprzętu komputerowego i komunikacyjnego.
Z punktu widzenia skrawania metalu szlifowanie jest wynikiem połączenia toczenia i frezowania.
Podobnie jak w przypadku frezowania, narzędzie szlifierskie również się porusza, podobnie jak toczenie, a przedmiot obrabiany prawie zawsze się porusza, chociaż nie jest wymagany obrót.
Różnica pomiędzy obrotem przedmiotu a przedmiotem poruszającym się liniowo lub oscylująco pod narzędziem szlifierskim, ale w teorii jest on stały, co określa najbardziej podstawowy podział w zastosowaniu szlifierskim.
Pierwszy z nich jest zwykle opisywany jako szlifowanie „cylindryczne”, a drugi jako szlifowanie „powierzchniowe”, chociaż oba typy mogą wytwarzać precyzyjne powierzchnie na przedmiocie obrabianym, które niekoniecznie są okrągłe lub płaskie.
W rzeczywistości narzędzia i przedmioty obrabiane zwykle się poruszają, co sprawia, że analiza i kontrola operacji szlifowania jest znacznie bardziej skomplikowana niż toczenie czy frezowanie.
Między innymi dlatego szlifowanie jest jednym z ostatnich głównych procesów obróbki metalu prowadzącym do przejścia od „czarnej sztuki” do nauki. Nawiasem mówiąc, wielu producentów szlifierek nadal ma tendencję do projektowania i wytwarzania, co jest jednym z głównych powodów stosowania własnych układów sterowania CNC.
Konstrukcja Zasadniczo wiele szlifierek cylindrycznych jest umieszczonych na wzór podobny do tokarki.
Zamiast uchwytu narzędziowego mają mechanizm podawania ściernicy i związanych z nią mechanizmów, ale wszystkie pozostałe elementy, główny sworzeń, rama ogonowa, sposób, dla osób zaznajomionych z obracaniem maszyny, łoże jest zwykle łatwe do zidentyfikowania.
Jednak główna różnica polega na tym, że cały system mocowania przedmiotu obrabianego jest zwykle instalowany na szeregu dróg, dzięki czemu może on przechodzić przez koło podczas operacji szlifowania.
Szlifierka cylindryczna jest również zaprojektowana jako „uchwyt”, co jest bardzo powszechne w zastosowaniach związanych ze szlifowaniem wewnętrznym.
W tych maszynach koła i związane z nimi maszyny są instalowane w pozycji, w której zwykle znajduje się konik, a koła poruszają się wzdłuż osi obrotu przedmiotu obrabianego.
Szlifierka ID zwykle wykorzystuje ściernice o mniejszej średnicy i pracuje z większą prędkością wrzeciona niż maszyna OD.
Ogólnie rzecz biorąc, w szlifierce cylindrycznej OD głowica wału jest podawana do przedmiotu obrabianego w kierunku promieniowym, a przedmiot obrabiany może być utrzymywany nieruchomo lub ruchem posuwisto-zwrotnym przez przedmiot obrabiany.
Kiedy przedmiot obrabiany porusza się do przodu i do tyłu, ruch posuwowy jest zwykle wykonywany dopiero na końcu każdego skoku.
Szlifowanie z wcinaniem jest bliższe tradycyjnemu szlifowaniu pojedynczemu.
Punkt obraca się koncepcyjnie, ponieważ ściernica może wchodzić i wychodzić, tworząc określone elementy na przedmiocie obrabianym, takie jak występ.
Trzecim głównym typem szlifierki do walców jest konstrukcja „bez środka” bez bezpośredniej symulacji w polu toczenia.
W szlifierce bezkłowej przedmiot obrabiany nie jest podtrzymywany przez środek lub uchwyt, ale jest podtrzymywany na „ostrzu” pomiędzy tarczą szlifierską a kołem „regulacyjnym”, które steruje jego obrotem.
\„Wyreguluj\” tarczę, aby kontrolować prędkość obrotową przedmiotu obrabianego jako mechanizm napędowy i jako hamulec, jeśli przedmiot obrabiany przyspiesza od ściernicy.
„Ostrze” utrzymuje narzędzie w miejscu pomiędzy dwoma kołami.
Istnieje również kilka podstawowych konstrukcji szlifierek do płaszczyzn.
Najbardziej powszechną możliwością jest koło zamontowane na stole obróbczym i powiązane z nim maszyny lub inne urządzenia ruchu liniowego, które utrzymują obrabiany przedmiot.
Kiedy przedmiot porusza się pod nim tam i z powrotem, koło przechodzi przez linię osi ruchu posuwisto-zwrotnego.
Koncepcyjnie ten typ szlifierki przypomina strugarkę, w której uchwyt narzędziowy zastąpiono ściernicą i towarzyszącym jej mechanizmem.
Na tego typu maszynach szlifowanie odbywa się zwykle po obwodzie koła.
Obrabiany przedmiot można również przymocować do obrotowego stołu warsztatowego, który obraca się na obwodzie lub pod powierzchnią ściernicy w celu szlifowania powierzchni.
W przypadku stosowania czoła koła proces ten nazywany jest często młynem tarczowym i może przebiegać poziomo lub pionowo, w zależności od kierunku obrotu. Szlifierka dwutarczowa
, zwykle nazywana
szlifierką dwutarczową, jest najskuteczniejszą maszyną do podawania przedmiotu obrabianego pomiędzy kołami na liniowych, obrotowych lub oscylacyjnych urządzeniach mocujących, które mogą wytwarzać płaskie, równoległe powierzchnie z dużą wydajnością.
Zmiana szlifowania motywu to proces o tak szerokim zakresie zastosowań, że na przestrzeni lat wprowadzono wiele zmian dotyczących podstawowych tematów projektowych i nie będziemy tu opisywać ich wszystkich szczegółowo.
Szlifierka ultraprecyzyjna
Cała seria precyzyjnych młynów kulowych z łożyskami kulowymi i innych profesjonalnych szlifierek z łatwością może być tematem dłuższego artykułu niż ta seria.
Jednakże zasady te są w zasadzie uniwersalne i powinny mieć zastosowanie do niemal każdego zastosowania szlifowania, jakie możesz mieć.
Profesjonalna szlifierka, o której warto wspomnieć, to szlifierka narzędziowa i narzędziowa, jak sama nazwa wskazuje, przeznaczona jest do ostrego i ponownego szlifowania
noży Sharp.
Maszyny te są zasadniczo mieszane i zawierają cechy szlifierek cylindrycznych i płaskich, które są niezbędne do zadań specjalnych, które muszą wykonać. Podrzędną
specjalnością szlifierek narzędziowych jest seria maszyn specjalnie zaprojektowanych do przeprojektowywania
zaostrzonych wierteł krętych.
Nazywa się je naturalnie szlifierkami wiertniczymi.
Kryteria wyboru szlifierek narzędziowych zależą od ograniczonej wartości aplikacyjnej przewodnika ogólnego, która nie jest tutaj omawiana.
Niezależnie od rodzaju szlifierki najważniejszą cechą jaką musi posiadać jest sztywność i stabilność.
Jest to szczególnie prawdziwe w zastosowaniach z posuwem pełzającym, czyli specjalną formą szlifowania, która odbywa się w jednym kanale, przy bardzo dużej głębokości skrawania i małej prędkości roboczej.
Prawidłowo zastosowane szlifowanie z posuwem pełzającym może skrócić całkowity czas przetwarzania o 50% bez utraty wielkości, dokładności geometrycznej lub wykończenia powierzchni.
Aby jednak osiągnąć takie wyniki, szlifierka musi być specjalnie zaprojektowana do zastosowań z posuwem pełzającym, ponieważ technologia ta jest szczególnie wrażliwa na statyczną i dynamiczną stabilność maszyny, a wymagania są trzykrotnie wyższe niż moc wrzeciona w konwencjonalnym procesie szlifowania.
Posuw pełzający wymaga również specjalnych możliwości przycinania, szczególnej uwagi na „twardość” ściernicy, dobrej kontroli chłodziwa i dużego doświadczenia
w oparciu o wiedzę procesową.
Podobnie jak w przypadku wszystkich innych technik obróbki metali, posuw pełzający zapewnia znaczną przewagę w określonych zastosowaniach, jeśli jest prawidłowo zastosowany.
Nie jest to medycyna uniwersalna i nie jest to odpowiedź na każde nurtujące pytanie.
Biorąc pod uwagę jego raczej profesjonalny charakter, zaleca się, aby przed zainwestowaniem pieniędzy podejść do tego procesu ze zdrowym i ostrożnym podejściem, aby upewnić się, że jest to właściwa odpowiedź na Twoje potrzeby.
Podobnie jak w przypadku obracania maszyny, tak naprawdę nie ma tajemnicy co do konstrukcji szlifierki.
Łatwiej jest zobaczyć stabilność -
Zwiększenie/wibracje -
Właściwości tłumiące, takie jak polimer lub beton
Baza wypełniająca w szlifierce to znacznie więcej niż baza wypełniająca w tokarce lub centrum obróbczym, jednak ogólnie wybór konstrukcji, który zobaczysz, będzie znajomy i stosunkowo łatwy do uporządkowania.
W rzeczywistości, jeśli chodzi o twardość, po szlifierskiej stronie równania możesz mieć więcej opcji niż w przypadku struktury.
Oprócz wybierania ziarnistości, tonacji i kształtów, jak zawsze, wkrótce dokonasz bardziej podstawowego wyboru między tradycyjnymi materiałami, takimi jak sic, tlenek glinu i bn sześcienny (CBN).
Szybko rozszerzył on swoje zastosowanie przy szlifowaniu materiałów z czarnego metalu.
Chociaż CBN był już od pewnego czasu używany do szlifowania stali hartowanej, ostatnie osiągnięcia w zakresie spajania i innych technik produkcyjnych znacznie poszerzyły zastosowanie tego bardzo odpornego na zużycie materiału.
Przypadkowo, jako materiał na narzędzia tokarsko-frezarskie, CBN promuje także tzw.
operację „twardego toczenia”.
Dlatego w przypadku szlifowania narzędzi tokarskich i frezarskich CBN w celu usunięcia „twardego” końca spektrum, ściernice CBN dodają je na „miękkim” końcu spektrum.
Na przykład koła CBN szybko zyskują szerokie
zastosowanie produkcyjne, takie jak krzywki samochodowe i szlifowanie wałów korbowych, które zapewniają doskonałą wydajność i trwałość przy prawidłowym zastosowaniu.
Jest to konieczne, ponieważ koszt koła CBN jest o kilka rzędów wielkości wyższy niż tradycyjnego koła o tym samym rozmiarze, choć nadal jest niższy niż diamentu.
Dodatkowe pieniądze, które otrzymasz, to tarcza, która jest znacznie szybsza i ma długą żywotność dzięki twardości i
odporności na ciepło materiału ściernego CBN. W zastosowaniach wielkoseryjnych,
takich jak fabryka silników, ze względu na zmniejszenie zużycia kół, wydłużenie żywotności kontroli rozmiaru i jednoczesne udoskonalenie, CBN staje się bardzo atrakcyjną opcją.
Niestety, ponieważ parametry zastosowania są bardzo różne, zwykle nie można zastąpić tradycyjnej ściernicy CBN kołem CBN.
Jeśli Twoja szlifierka nie jest używana do obróbki CBN, może tak się nie stać, a cena ściernicy sprawia, że jest to bardzo kosztowny eksperyment.
Jest to technologia bardzo godna uwagi, ponieważ wraz z doskonaleniem metod produkcji i
odbiorcami produktów masowych wymagają redukcji kosztów.
To, czy przewaga CBN w zakresie wydajności będzie dla Ciebie korzystna, zależy oczywiście od rodzaju zastosowania szlifowania, ale ściernica ma dłuższą żywotność i lepszą kontrolę rozmiaru. Dla większości z nas wyższa produktywność jest bardzo atrakcyjnym rozwiązaniem.
W rzeczywistości sugeruje to, że rozsądne może być uwzględnienie możliwości obsługi CBN w nowej szlifierce zakupionej w ciągu najbliższych kilku lat, o ile koszt uwzględnienia tej możliwości jest rozsądny.
Przynajmniej można go położyć na stole podczas renegocjacji kolejnego grindera.
Oznacza to oczywiście łożysko i napęd.
Istnieją dwa główne obszary zmian technologicznych i główne kontrowersje w dzisiejszym przemyśle szlifierskim.
Argumentem za łożyskiem jest to, że mechaniczne i płynne siły statyczne i ostatecznie mogą mieć charakter magnetyczny.
Argumentem przemawiającym za stroną mechaniczną jest dojrzała, dojrzała technologia oraz
zrozumienie funkcji operacyjnych, prostoty i (czasami) niższych kosztów.
Z tego powodu szkoła odpowiada nieskończoną żywotnością (
„Olej nie zużywa się”),
dobrą sztywnością dynamiczną i niskimi kosztami konserwacji (
„Olej się nie zużywa”) i (czasami) niższymi kosztami. Kto ma rację?
Najprawdopodobniej tak.
Często właściwa odpowiedź zależy bardziej od tego, czego oczekujesz od maszyny, niż od wydajności komponentów.
Jeśli chcesz szlifować „bazillion” tego samego widgetu na tej samej maszynie co roku przez następną dekadę, możesz zalecić aktywne spojrzenie na wrzeciono ze statycznym łożyskiem hydraulicznym.
Mogą być również statyczne metody hydrauliczne i śruby kulowe.
Z drugiej strony, jeśli jesteś odpowiednio konserwowany, możesz być zadowolony z mechanicznej maszyny łożyskowej ---
W końcu istnieją one już od dawna.
Debata na temat prowadzenia pojazdu nie jest debatą, jest raczej postem.
Nie ma gwarancji, że trafisz do bezpośredniej osoby.
Napęd wrzeciona serwa.
Nie ma sensu bić martwego konia, więc mówienie, że przyszłość jest elektroniczna oznacza, że do serwa wystarczy wszystko.
Obciągacz to kolejny ważny element potrzebny w niemal każdej operacji szlifowania.
Dresser ma dwa cele.
Po pierwsze, aby koła były prawdziwe, powierzchnia tnąca obraca się koncentrycznie z wałem.
Po drugie, usuń glazurę i inne elementy.
Przywracając niezbędny specjalny kształt lub geometrię, dokonaj warunkowej regulacji powierzchni cięcia.
Podczas gdy proste szlifierki są często przycinane za pomocą prętów szlifierskich lub noży ze stali hartowanej, bardziej wyrafinowane maszyny wykorzystują pewien rodzaj mechanicznego systemu wykańczania.
Opcje obejmują pojedyncze
narzędzia diamentowe, czasami pod kontrolą CNC.
Narzędzia ze stali inkrustowanej, obrotowe tarcze diamentowe, tarcze stalowe do „formowania przez wytłaczanie”, a nawet tradycyjne ściernice powszechnie używane do przycinania tarcz diamentowych i CBN.
Każda metoda obciągania ma tę zaletę, że jest odpowiednia dla określonego zakresu zastosowań szlifowania, więc wybór zależy od zastosowania.
Z doświadczenia wybierz najbardziej elastyczną opcję ubioru, która zapewni akceptowalną wydajność w głównym zastosowaniu. CNC czy manual?
Jest to prosta opcja, gdy oceniasz tokarkę lub frezarkę, a szlifierka również ma wiele takich samych względów, ale zwykle z zupełnie innych powodów.
Rozważmy na przykład naturę procesu.
Jedną z głównych zalet CNC we frezarce lub tokarce jest możliwość łatwego zaprogramowania złożonego ruchu narzędzia w celu uzyskania tych samych cech powierzchni na przedmiocie obrabianym.
W szlifierce wystarczy, że zmontujesz potrzebne funkcje w kole i automatycznie przeniesiesz je na obrabiany przedmiot.
Jest to stosunkowo łatwe w przypadku komody o większej objętości lub pojedynczej
toaletki w kształcie diamentu Point i pracy o małej objętości.
Chociaż będę pierwszą osobą, która przyzna, że faktyczna procedura nie jest tak prosta, jak się właśnie ukazała, ilustruje to.
Dlaczego więc płacisz wyższą cenę za szlifierkę CNC?
Odpowiedź dotyczy kontroli, ale niekoniecznie bezpośredniej kontroli cech przedmiotu obrabianego podczas frezowania lub toczenia.
Zaletą CNC w szlifowaniu jest to, że pozwala kontrolować proces obróbki, co bezpośrednio wpływa na wielkość, geometrię i wykończenie przedmiotu obrabianego.
Może lepiej byłoby zilustrować to dość złożonym przykładem.
Tradycyjnie, kąt krzywki wózka jest szlifowany podczas procesu wstawiania.
Działanie typu posuwu koła sterowane jest za pomocą krzywki zsynchronizowanej z obrotem przedmiotu obrabianego.
Chociaż układ ten jest w stanie spełnić historycznie akceptowalne standardy wielkości, wykończenia i geometrii klap, zapewniając jednocześnie wystarczającą produktywność, coraz bardziej nie jest w stanie spełnić bardziej rygorystycznych wymagań jakościowych współczesnych
silników gęstościowych o większej mocy przy akceptowalnej wydajności.
Jedną z odpowiedzi jest konwersja procesu na sterowanie CNC.
W maszynie wrzeciono, koło -
zarówno posuw, jak i głowica robocza są serwo.
Napęd sterujący CNC.
W praktyce oznacza to, że zmieniając ściernicę i/lub prędkość przedmiotu obrabianego, warunki szlifowania można dostosować tak, aby uzyskać najbardziej efektywne warunki szlifowania tego precyzyjnego punktu. Tam, gdzie krzywka –
Maszyna CNC prawie nie wymaga szlifierki i z pewnością wiąże się z szeregiem kompromisów w jej działaniu.
Rezultatem jest bardziej efektywny, dokładny i skuteczny proces dzięki
operacjom mikro-zarządzania.
Jest to dobry przykład tego, dlaczego producent szlifierek chętniej zaprojektuje i wyprodukuje własne CNC niż producent tokarki lub frezarki.
Te elementy sterujące muszą być bardzo szybkie i wydajne i należy sobie z nimi poradzić, czego normalnie nie ma w
złożu innym niż Grinder.
Szlifierka CNC może również obsługiwać przycinarkę CNC, która po zintegrowaniu ze zintegrowanym systemem sterowania może zwiększyć kontrolę rozmiaru i żywotność ściernicy.
Obciągacz CNC, w zasadzie mały diament
Tokarka narzędziowa, która sprawia, że koła do szlifowania cylindrycznego lub płaskiego są łatwe w wykonaniu i wytwarzają proste lub złożone profile do szlifowania kształtowego.
Oczywiście CNC ułatwia także kontrolowanie stosunkowo prostych właściwości przedmiotu obrabianego, takich jak rozmiar, w tym przypadku najnowsza generacja
miernika procesu współpracuje ze sterowaniem, aby utrzymać wymiary i geometrię w tolerancjach, które można było osiągnąć dopiero w laboratorium kilka lat temu.
Wreszcie może być łatwiej skonfigurować szlifierkę CNC.
Krótkotrwałe użytkowanie.
Uruchom aplikację.
Jednak biorąc wszystko pod uwagę, jego główną zaletą jest to, że zapewnia precyzyjną kontrolę nad samym procesem. Co dalej?
Trend w technologii szlifowania wyraźnie zmierza w stronę większej dokładności wymiarowej i geometrycznej, wyższej produktywności i bardziej złożonych możliwości sterowania.
Napędzaj rozwój dwóch pierwszych technologii, takich jak dzisiejsze koła CBN oraz ciągłe doskonalenie łożysk i silników.
Motorem tego wzrostu jest powszechny rozwój równie złożonych produktów elektroniki cyfrowej, który zmienił oblicze produkcji na całym świecie.
Przykładem jest maszyna, która jest w stanie zachować tolerancje mierzone w nanometrach (
miliarder 1-1 m).
Szlifowanie w trybie twardym w przypadku twardych, nietwardych
przedmiotów metalowych stosowanych w przemyśle elektronicznym, takich jak szkło i niektóre kryształy.
Nadaje się również do szlifowania nieregularnych, nieokrągłych
profili o podobnych tolerancjach.
W tej maszynie zastosowano zaawansowane koła CBN.
Chemiczny proces przycinania i czyszczenia kół.
Chociaż dzisiaj ktoś chciałby poznać praktyczne zastosowanie takiej maszyny, pamiętam, że kiedyś mówiono, że demonstratorzy technologii szlifowania byli w stanie utrzymać tolerancje wymiarowe w calach na milion.
Dziś wśród producentów silników na całym świecie powszechne jest 50 milionów, niezbyt rygorystyczne tolerancje.
Czy w następnym stuleciu 50 nm jest niemożliwe?
Nie zakładaj się.
