Anatomy of the machine tool Editor noterar: den första delen av denna serie, publicerad i februari 1993, har ett täckt bearbetningscenter.
Den andra delen, maskinstyrning, dyker upp i juni 1993.
Den tredje delen, publicerad i maj 1994, undersökte svarven och svarven.
Slipning, som en metod för att forma hårda material, är sannolikt en av de mest grundläggande teknikerna inom alla teknologier, och kommer sannolikt att vara ett plundring av själva metallbearbetningen.
Det finns bevis för att ett antal nyglobalister, tillsammans med egyptierna och byggarna av Stonehenge, till exempel, använder sand som slipmedel för att jämna till stenverktygen och byggstenarna de använder.
Vi gör fortfarande i princip samma sak idag, men på en mer kontrollerbar och komplex basis, när vi färdigställer härdade stålarbetsstycken på CNC-slipmaskiner.
Slipning är ett spån.
När man tillverkar en metallskärningsprocess är varje bit lika mycket som bearbetning eller fräsning, förutom att det görs på \'mikro\'-nivån där spånan är för liten för att vara lätt
En annan grundläggande skillnad mellan slipning och It
Scale-kusiner är ett slipande \'verktyg\' som är en slippartikel och inte är en enhetlig form eller annan utrustningsbärare, oavsett om det är en utrustningsbärare.
Även om denna diskussion kommer att fokusera på slipning medvetet med hjul --
Inbyggda verktygsmaskiner för metallbearbetning, är det viktigt att vara uppmärksam på, från slipning till skärning.
Slipning på plattformen, till och med slipknivar är grundläggande slipoperationer.
Slipning används också på många ställen utanför industrin för en mängd olika applikationer, från teleskopspeglar av plast, till precisionsdimensionella mätningar och efterbehandling av kvartskristaller som används för oscillatorer för dator- och kommunikationsutrustning.
Ur metallskärningssynpunkt är slipning produkten av kombinationen svarvning och fräsning.
Precis som fräsning rör sig också slipverktyget, precis som svarvning, och arbetsstycket rör sig nästan alltid, även om ingen rotation krävs.
Skillnaden mellan att rotera arbetsstycket och att arbetsstycket rör sig på ett linjärt eller oscillerande sätt under slipverktyget, men i teorin är den fast, vilket definierar den mest grundläggande indelningen i slipapplikationen.
Den förra beskrivs vanligtvis som \'cylindrisk\'-slipning och den senare som \'ytslipning', även om båda typerna kan producera precisionsytor på arbetsstycket som inte nödvändigtvis är runda eller plana.
Verktyg och arbetsstycken rör sig vanligtvis, vilket gör analysen och kontrollen av slipoperationer mycket mer komplicerad än svarvning eller fräsning.
Det är en del av varför slipning är en av de sista stora metallbearbetningsprocesserna för att övergå från \'svartkonst\' till vetenskap, förresten, många slipmaskintillverkare tenderar fortfarande att designa och tillverka en av huvudorsakerna till sina egna CNC-kontroller.
Design i princip många cylindriska slipmaskiner är placerade på ett mönster som liknar alathen.
Istället för att ha en verktygshållare har de en mekanism för att mata slipskivan och dess tillhörande maskiner, men alla andra element, huvudtappen, bakramen, vägen, för de som är bekanta med att vrida maskinen, är bädden vanligtvis lätt att identifiera.
Den största skillnaden är dock att hela arbetsstyckets hållarsystem vanligtvis är installerat på en uppsättning vägar, så det kan passera genom hjulet under slipningen.
Den cylindriska slipmaskinen är också utformad som en \'Chuck\', vilket är mycket vanligt i ID-slipningsapplikationer.
I dessa maskiner är hjulen och deras tillhörande maskiner installerade i det läge där ändstocken normalt är placerad, och hjulen matas längs arbetsstyckets rotationsaxel.
ID-slipmaskinen använder vanligtvis hjul med mindre diameter och går med högre spindelhastighet än OD-maskinen.
I allmänhet, i den OD cylindriska slipmaskinen, matas axelhuvudet till arbetsstycket i radiell riktning, och arbetsstycket kan hållas stationärt eller fram- och återgående genom arbetsstycket.
När arbetsstycket rör sig fram och tillbaka, görs matningsrörelsen vanligtvis först i slutet av varje slag.
Cut-in slipning är närmare den traditionella singeln.
Spetsen vänder konceptuellt eftersom hjulet kan gå in och ut för att producera specifika egenskaper på arbetsstycket, såsom skuldran.
Den tredje huvudtypen av cylindrisk slipmaskin är \'no center\'-designen utan direkt simulering i svarvningsfältet.
I en mittlös slipmaskin stöds arbetsstycket inte av ett centrum eller chuck, utan stöds av \'Blade\' mellan slipskivan och \'justerande\'-skivan som styr dess rotation.
\'Justera\' hjulet för att styra arbetsstyckets rotationshastighet som en drivmekanism, och som en broms om arbetsstycket accelererar från slipskivan.
\'Blade\' håller arbetet på plats mellan de två hjulen.
Det finns också flera grundläggande konstruktioner för ytslipmaskiner.
Den vanligaste möjligheten är hjulet monterat på bearbetningsbordet och dess relaterade maskineri eller andra linjära rörelseanordningar som håller arbetsstycket.
När arbetsstycket rör sig fram och tillbaka under det, passerar hjulet genom den fram- och återgående axellinjen.
Begreppsmässigt liknar denna typ av slipmaskin en hyvelmaskin där verktygshållaren ersätts av en slipskiva och dess tillhörande maskineri.
På denna typ av maskiner görs vanligen slipning med hjulets omkrets.
Arbetsstycket kan också fästas på den roterande arbetsbänken, som roterar på periferin eller under skivans yta för ytslipning.
När man använder en hjulyta kallas denna process ofta för en skivfräs och kan vara antingen horisontell eller vertikal beroende på rotationsriktningen. Dubbel-
En skivslip, vanligtvis kallad en dubbel
skivslipmaskin, är den mest effektiva maskinen för att mata arbetsstycket mellan hjul på linjära, roterande eller oscillerande fixeringsanordningar, vilket kan producera plana parallella ytor med hög produktivitet.
Ändringen av temaslipning är en process med ett så brett utbud av applikationer att många förändringar har utvecklats under åren kring dessa grundläggande designämnen och kommer inte att försöka beskriva dem alla här.
Ultraprecisionsslipmaskin
Hela serien av kulkvarnar med precisionslager och andra professionella slipmaskiner kan lätt bli föremål för en längre artikel än denna serie.
Dessa principer är dock i grunden universella och bör gälla nästan alla slipapplikationer du kan ha.
En professionell slipmaskin värd att nämna är en verktygs- och verktygsslipmaskin, som namnet antyder är den designad för vassa och omslipning av
Sharp knivar.
Dessa maskiner är i princip blandade och innehåller funktionerna hos de cylindriska och plana slipmaskinerna som är nödvändiga för de speciella uppgifter de behöver utföra. En under-
Verktygssliparens specialitet är en serie maskiner speciellt designade för omdesign
Slipad spiralborr.
De kallas naturligtvis för borrslipmaskiner.
Urvalskriterierna för verktygsslipmaskiner beror på det begränsade användningsvärdet för den allmänna guiden, som inte diskuteras här.
Oavsett vilken typ av kvarn, den viktigaste egenskapen den måste ha är styvhet och stabilitet.
Detta gäller särskilt i krypmatningsapplikationer, som är en speciell form av slipning, som utförs i en kanal, med mycket högt skärdjup och låg arbetshastighet.
Korrekt applicerad kan krypmatningsslipning minska den totala bearbetningstiden med 50 % utan förlust av storlek eller geometrisk noggrannhet eller ytfinish.
Men för att uppnå dessa resultat måste en kvarn vara speciellt utformad för krypmatningsapplikationer, eftersom tekniken är särskilt känslig för maskinens statiska och dynamiska stabilitet och kravet är tre gånger högre än spindelkraften för den konventionella slipprocessen.
Krypmatning kräver också speciell trimningsförmåga, noggrann uppmärksamhet på hjulets \'hårdhet\', god kylvätskekontroll och lång erfarenhet
Baserat på processkunskap.
Som med alla andra metallbearbetningstekniker ger krypmatning en betydande fördel för specifika tillämpningar när den appliceras på rätt sätt.
Det är inte universell medicin, och det är inte svaret på varje malande fråga.
Med tanke på dess ganska professionella karaktär, rekommenderas du att hantera processen med en sund och försiktig attityd innan du investerar i dina pengar för att se till att det är rätt svar på dina behov.
Precis som att vända maskinen finns det egentligen ingen hemlighet om slipmaskinens strukturella design.
Det är lättare för dig att se stabilitet-
Förbättra/vibrera-
Dämpande egenskaper som polymer eller betong
Fyllningsbasen i kvarnen är mycket mer än fyllnadsbasen i svarven eller bearbetningscentret, men generellt sett kommer det strukturella urvalet du kommer att se vara bekant och relativt lätt att reda ut.
Faktum är att för hårdheten, på slipsidan av ekvationen, kan du ha fler alternativ än på strukturen.
Förutom att välja granularitet, nycklar och former som du alltid har gjort, kommer du snart att göra mer grundläggande val mellan traditionella material som sic, aluminiumoxid och cubic bn (CBN).
Det har snabbt utökat sin tillämpning vid slipning av svartmetallmaterial.
Även om CBN har använts för slipning av härdat stål under en tid, har den senaste utvecklingen inom limning och andra tillverkningstekniker avsevärt breddat användningen av detta mycket slitstarka material.
Som ett material för svarvfräsverktyg främjar CBN av en slump också så
kallad \'hårdsvarv\' drift.
Därför, med slipapplikationen av CBNsvarvnings- och fräsverktygen för att ta bort den \'hårda\' änden av spektrumet, lägger CBN-hjulen till dem i den \'mjuka\'-änden.
Till exempel håller CBN-hjulen snabbt på att bli hög-
Produktionsapplikationer som bilkammar och vevaxelslipning, som ger överlägsen prestanda och livslängd när de appliceras på rätt sätt.
Detta är nödvändigt eftersom kostnaden för CBN-hjulet är flera storleksordningar högre än det traditionella hjulet av samma storlek, även om det fortfarande är lägre än diamanten.
De extra pengarna du får är ett hjul som är mycket snabbare och har lång livslängd tack vare hårdhet och värmebeständighet
hos CBN-slipmedel. På grund av minskningen av hjulslitage, förlängd livslängd för storlekskontroll och samtidig förbättring gör CBN till ett mycket attraktivt alternativ i applikationer med hög
sats som motorfabriken.
Tyvärr, eftersom applikationsparametrarna är väldigt olika, kan du vanligtvis inte ersätta det traditionella CBN-hjulet med ett CBN-hjul.
Om inte din kvarn används för att hantera CBN, kanske den inte, och priset på hjulet gör det till ett mycket dyrt experiment.
Detta är en mycket anmärkningsvärd teknik, eftersom med förbättring av tillverkningsmetoder och
Bulk kunder kräver kostnadsminskning.
Huruvida prestandafördelen med CBN är bra för dig beror förstås på vilken typ av slipapplikation du har, men skivan har längre livslängd och bättre storlekskontroll, för de flesta av oss är högre produktivitet en mycket attraktiv lösning.
Detta tyder faktiskt på att det kan vara klokt att inkludera möjligheten att hantera CBN på den nya kvarn som köps under de närmaste åren, så länge kostnaden för att inkludera denna förmåga är rimlig.
Åtminstone kan den läggas på bordet när du omförhandlar nästa kvarn.
Vad betyder det, naturligtvis, är lagret och drivningen -
Det finns två stora områden av teknisk förändring och stora kontroverser inom slipindustrin idag.
Argumentet för lagret är att de mekaniska och flytande statiska krafterna och i slutändan kan vara magnetiska.
Argumentet på den mekaniska sidan är mogen, mogen teknik och
förstå operativa funktioner, enkelhet och (ibland) lägre kostnad.
Av denna anledning svarar skolan med oändligt liv (
\'Oljan slits inte \')
Bra dynamisk styvhet och lågt underhåll (
\'Oljan slits inte \') och (ibland) lägre kostnad. Vem har rätt?
Mest troligt är de det.
Ofta beror det rätta svaret mer på vad du vill att en maskin ska göra än på komponenternas prestanda.
Om du vill slipa en \'bazillion\' samma widget på samma maskin varje år under det kommande decenniet, kan du rekommenderas att aktivt titta på spindeln med ett statiskt hydrauliskt lager -
Det kan också finnas statiska hydrauliska metoder och kulskruvar.
Å andra sidan, om du är ordentligt underhållen kan du också vara nöjd med den mekaniska lagermaskinen ---
De har trots allt funnits länge.
Debatten om bilkörning är inte en debatt, det är mer ett inlägg.
Det finns ingen garanti att flytta till den direkta personen.
Driv servospindeln.
Det är inte vettigt att slå en död häst, så att säga att framtiden är elektronisk betyder att allt räcker för servo.
Dresser är en annan viktig komponent som behövs för nästan varje slipoperation.
Kommoden har två syften.
För det första, för att göra hjulen verkliga, roterar skärytan koncentriskt med axeln.
För det andra, ta bort glasyr och annat
När du återställer någon nödvändig speciell form eller geometri, gör villkorade justeringar av skärytan.
Medan enkla slipmaskiner ofta trimmas med slipstänger eller härdade stålfräsar, använder mer sofistikerade maskiner något slags mekaniskt efterbehandlingssystem.
Alternativen inkluderar enstaka
diamantverktyg, ibland under CNC-kontroll
Inlagda stålverktyg, roterande diamanthjul, stålhjul för \'extruderingsformning\', och även traditionella slipskivor som vanligtvis används för att trimma diamant- och CBN-skivor.
Varje förbandsmetod har fördelarna av att vara lämplig för en specifik mängd slipapplikationer, så valet beror på applikationen.
Av erfarenhet, välj det mest flexibla klänningsalternativet, vilket kommer att generera acceptabel produktivitet i din huvudapplikation. CNC eller manuell?
Detta är ett enkelt alternativ när du ska utvärdera en svarv eller fräs, och kvarnen har också många av samma överväganden, men oftast av väldigt olika anledningar.
Tänk till exempel på processens natur.
En av de största fördelarna med CNC i en fräsmaskin eller svarv är möjligheten att enkelt programmera verktygets komplexa rörelse för att producera samma ytegenskaper på arbetsstycket.
I kvarnen behöver du bara montera de nödvändiga funktionerna i hjulet och automatiskt överföra till arbetsstycket.
Detta är relativt enkelt för en skåp med högre volym eller en enkelformad
Point-diamantskåp och låg mallvolym.
Även om jag kommer att vara den första att erkänna att själva förfarandet inte är så enkelt som det just kom upp, illustrerar det det.
Så varför betalar du ett högre pris för CNCgrinder?
Svaret är för kontroll, men inte nödvändigtvis för direkt kontroll av arbetsstyckets egenskaper vid fräsning eller svarvning.
Fördelen med CNC vid slipning är att den låter dig styra bearbetningsprocessen, vilket direkt påverkar storleken, geometrin och finishen på arbetsstycket.
Kanske vore det bättre att illustrera detta med ett ganska komplicerat exempel.
Traditionellt slipas bilens kamvinkel under införingsprocessen.
Typoperationen av hjulmatning styrs av en kam synkroniserad med arbetsstyckets rotation.
Även om detta arrangemang kan uppfylla historiskt acceptabla standarder för storlek, finish och klaffgeometri samtidigt som det ger tillräcklig produktivitet, har det blivit alltmer oförmöget att uppfylla de strängare kvalitetskraven för dagens
motorer med högre effektdensitet med acceptabel produktivitet.
Ett svar är att konvertera processen till CNC-styrning.
I The Machine är spindeln, hjulet-
Både matningen och arbetshuvudet är servo.
CNC-styrenhet.
Detta innebär i praktiken att genom att ändra skivan och/eller arbetsstyckets hastighet kan slipförhållandena justeras för att uppnå de mest effektiva förhållandena för att slipa just denna punkt. Där kam-
CNC-maskinen kräver nästan ingen typ av slipmaskin, och den är skyldig att inkludera en rad kompromisser i sin drift.
Resultatet är en mer effektiv, exakt och effektiv process genom mikro-
Hantera verksamhet.
Detta är ett bra exempel på varför en kvarntillverkare är mer benägen att designa och tillverka sin egen CNC än en svarv- eller fräsmaskinstillverkare.
Dessa kontroller måste vara mycket snabba och kraftfulla och måste hanteras som normalt inte finns i den icke-
slipade bädden.
CNC-slipmaskinen kan också hantera CNC-trimmern, som kan öka storlekskontrollen och hjullivslängden när den integreras i ett integrerat styrsystem.
CNC byrå, i huvudsak en liten diamant
En verktygssvarv som gör hjulen för cylindrisk eller platt slipning lätta att implementera och producerar enkla eller komplexa profiler för formslipning.
Naturligtvis gör CNC det också enklare att kontrollera relativt enkla arbetsstyckesegenskaper som storlek, då den senaste generationen av in-
Processmätaren arbetar tillsammans med styrningen för att hålla dimensionerna och Geometrin vid toleranser som bara kan uppnås i laboratoriet för några år sedan.
Slutligen kan det vara lättare att ställa in en CNC-slipmaskin-
Korttidsanvändning-
Kör applikationen.
Men med tanke på allt är dess främsta fördel att det ger exakt kontroll över själva processen. Vad händer härnäst?
Trenden med slipteknik går helt klart mot större storlek och geometrisk noggrannhet, högre produktivitet och mer komplexa kontrollmöjligheter.
Driv utvecklingen av de två första teknologierna, såsom dagens CBN-hjul och kontinuerlig förbättring av lager och motorer.
Drivkraften för denna tillväxt är den omfattande tillväxten av lika komplexa digitala elektronikprodukter, som har förändrat tillverkningen över hela världen.
Ett exempel är en maskin som kan upprätthålla toleranser mätt i nanometer (1-1
m miljardär)
Slipning i hårda, icke-hårda
metaller som används inom elektronikindustrin, såsom glas och vissa kristaller.
Den kan också slipa oregelbundna, icke-
cirkulära profiler liknande toleranser.
Denna maskin använder avancerade CBN-hjul.
Den kemiska processen för trimning och hjulrengöring.
Även om man kanske vill veta den praktiska användningen av en sådan maskin idag, minns jag en tid då det sades att slipande tekniska demonstratorer kunde upprätthålla dimensionella toleranser i tum per miljon.
Idag är 50 miljoner vanligt bland motortillverkare runt om i världen, inte alltför strikta toleranser.
Är 50 nm omöjligt under nästa århundrade?
Satsa inte på det.
