Broušení: Komplexní analýza výhod, charakteristik a procesů
Broušení je klíčovou technologií přesného obrábění v oblasti mechanické výroby. Její základní princip zahrnuje použití abrazivních zrn na povrchu vysokorychlostního rotujícího broušení (jako je broušení nebo broušená hlava) k provedení mikrobrusu, poškrábání a leštění na povrchu obrobku. Odstraněním extrémně tenké vrstvy materiálu dosáhne požadavků na rozměry, geometrické a povrchové kvality vysoce přesných částí. Jako „konečný proces dokončení“ dílčích obrábění se broušení široce používá v polích s přísnými požadavky na přesnost, jako jsou automobilový průmysl, letecký a letecký nástroje. Níže je podrobné vysvětlení ze tří dimenzí: výhody, charakteristiky a procesy.
I. Základní výhody broušení
Broušení je vysoce konkurenceschopné díky své „vysoké přesnosti, vysoké kvalitě a silné přizpůsobivosti“, přičemž jeho výhody jsou zvláště výrazné při výrobě přesných komponent:
1. Vynikající přesnost obrábění a kvalita povrchu
Rozměrová přesnost: Může stabilně dosáhnout rozměrových tolerance IT6-IT4 a některé ultra-přesné broušení může dokonce dosáhnout IT3 (rozsah tolerance <0,001 mm), což daleko přesahuje konvenční řezné procesy, jako je otáčení a frézování.
Geometrická přesnost: Může účinně řídit tolerance formy, jako je kulatost, válcová a rovina. Například chyba zaoblení válcového broušení může být <0,0005 mm a chyba roviny při mletí povrchu může být <0,001 mm/m, splňovat požadavky klíčových částí, jako jsou přesné hřídele a vodicí kolejnice.
Kvalita povrchu: Drsnost povrchu může být nízká jako RA0.2-RA01 μm. Po ultra přesnosti broušení nebo broušení zrcadla může povrch dosáhnout zrcadlového efektu, což výrazně snižuje tření díly a opotřebení a zlepšení odolnosti proti únavě.
2. Přizpůsobení se obtížně strojovým materiálům a tvrdým pracovním podmínkám
Adaptabilita materiálu: Může zpracovávat „tvrdé a křehké obtížně řezatelné materiály“, jako je tvrzená ocel (nad HRC50), cementovaný karbid, keramika a superaliony. Například, ložisková ocel musí dosáhnout konečné přesnosti broušením po zhášení (HRC58-62), zatímco titanové lehké legové letecké díly se spoléhají na broušení, aby zajistily integritu povrchu.
Adaptabilita pracovních podmínek: Může dokončit „již vytvořené díly, které vyžadují zdokonalení“, jako jsou kované klikové hřídele a povrchy odlitků, aniž by bylo nutné znovu zvonit. Je zvláště vhodný pro scénáře „po Hardimening obrábění“ a zabrání dopadu deformace tepelného zpracování na přesnost.
3. silná stabilita procesu a vysoce kvalitní konzistence
Broušení dosahuje mikrobrušení pomocí vysokorychlostní rotace broušení nástroje (odstranění materiálu s jedním průchodem je pouze 0,001-0,01 mm), což vede ke stabilnímu řezné síle a odstranění materiálu s kontrolovatelným materiálem. Během hromadné výroby lze rozsah rozměrů kolísání součástí řídit do 0,002 mm. Ve srovnání s ručním leštění a dalšími procesy závislými na práci je broušení minimálně ovlivněno lidskými faktory a může udržovat stabilní kvalitu obrábění po dlouhou dobu.
4. Široké scénáře aplikací, kombinace funkčnosti a ozdobné společnosti
Funkční obrábění: Poskytuje vysoce přesné povrchy pro přenosové díly (jako jsou převodové povrchy zubů a kuličkové šrouby) a podpůrné díly (jako jsou ložiskové a vnější kroužky), což zajišťuje stabilitu pohybu a odpor opotřebení; Poskytuje povrchy s nízkou křižovatkou pro těsnicí povrchy (jako jsou jádra ventilu) pro zlepšení výkonu těsnění.
Dekorativní obrábění: Zrcadlové broušení se aplikuje na skořápky zdravotnických prostředků a panelů přesných nástrojů a dosahuje atraktivní povrchové úpravy a zároveň zajišťuje přesnost a nahrazuje následné leštící procesy.
Ii. Hlavní vlastnosti broušení
Technické charakteristiky broušení jsou určovány základní logikou „abrazivního mikro-řezání + vysokorychlostní pohyb + mikro odstranění“, s odlišnou identifikací procesu:
1. Soustředěno na „abrazivní mikrobrušení“ s komplexním mechanismem obrábění
Broušení není jednoduchý „řezací“ proces, ale kombinovaný účinek velkého počtu náhodně rozložených abrazivních zrn na povrchu broušení: ostrá abrazivní zrna provádějí „řezání“, relativně tupé provádějí „poškrábání“ a opotřebované zlepšují kvalitu povrchu prostřednictvím „leštění“. Tloušťka řezání jediného abrazivního zrna je pouze 0,1-1 um (ekvivalentní 1/500-1/50 průměru lidských vlasů), patřící do kategorie „mikrobrušení“, čímž se dosahuje extrémně vysoké povrchové úpravy.
2. Broušení nástroje jako základní nástroj, s typem a parametry určujícím efekt obrábění
Výkon broušení nástroje přímo ovlivňuje přesnost a účinnost obrábění a parametry jádra včetně:
Broušený typ nástroje: klasifikován podle tvaru do broušených kol (pro broušení válcového/povrchu), brusné hlavy (pro vnitřní broušení), olejové kameny (pro manuální dokončení) a abrazivní pásy (pro zakřivené/velké plochy); Abrasive do Corundum (pro zpracování oceli), křemíkový karbid (pro zpracování litiny a nevolů), diamant (pro zpracování cementovaného karbidu a keramiky) a kubický borův nitrid (CBN, pro zpracování tvrzeného oceli a superamitiony).
Klíčové parametry: Abrazivní velikost zrna (větší počet velikosti zrna znamená jemnější abrazivní zrna a lepší kvalita povrchu), lepení (pryskyřičné lepené činidlo pro vysokorychlostní broušení, keramický lepeň pro vysoce přesné broušení) a tvrdost broušení musí odpovídat tvrdosti obsluhy nebo clogování).
3. požadavky na přesnost vysokého vybavení, závislé na přesné kontrole pohybu
Broušení má mnohem vyšší požadavky na přesnost a stabilitu zařízení než běžné řezací zařízení:
Indikátory přesnosti jádra: Přesnost otáčení vřetena (obvykle <0,001 mm), přímou pohyb tabulky (<0,002 mm/m) a relativní polohová přesnost mezi mroukavým kotoučem a obrobkem, které přímo určují tolerance formy obráběných částí.
Klasifikace typu vybavení: válcové brusky (pro části hřídele), vnitřní brusky (pro díry), povrchové brusky (pro ploché desky a povrchy krabic), brusky nástrojů (pro řezací nástroje a zemře) a CNC brusky (pro broušení komplexních zakřivených povrchů, jako jsou vačkové hřídele a nože prostřednictvím programování).
4. Podpora pomocných procesů potřebných k zajištění kontinuity obrábění
Brousové nástroje jsou během zpracování náchylné k nošení nebo ucpávání, což vyžaduje, aby pomocné procesy udržovaly svůj výkon:
Broušení kola: Diamantové pera nebo komody se používají k odstranění opotřebovaných abrazivních zrn a opravy profilu broušení, což zajišťuje přesnost broušení (např. Broušení musí být před broušením oblečené do cílového tvaru).
Chlazení a mazání: Během broušení se generuje velké množství tepla (lokální teplota může překročit 1000 ° C), takže řezání tekutiny se používá k dosažení tří funkcí: chlazení (snižování teploty a zabránění spalování obrobku), mazání (snižování tření) a odstranění třísky a rozbité abrazivní hrany). Typ (emulze, syntetická tekutina) a tlak řezací tekutiny musí být upraveni podle materiálu obrobku.
Iii. Klíčové procesní spojení broušení
Procesy broušení musí být formulovány na základě materiálu obrobku, požadavků na přesnost a charakteristiky broušení nástroje se zaměřením na čtyři základní odkazy: „Příprava - broušení - obvaz - inspekce“.
1.. Předběžná příprava: Položení základů pro přesnost
Upevnění obrobku: Metody upínání jsou vybírány podle tvaru části - centra a hnací desky (pro zajištění přesnosti rotace) nebo se pro díly hřídele používají tří -čelisti; upínací nebo elektromagnetické sklíčivo (běžně používané v povrchových bruskách pro rovnoměrnou adsorpční sílu) pro díly disku a rukávu; Zvláštní příslušenství nebo elastické podpěry pro tenkostěnné části (aby se zabránilo deformaci upínání).
Výběr nástrojů pro broušení: Abrasivy jsou vybírány podle materiálu obrobku (např. Broušení kol CBN pro tvrzenou ocel, křemíkový karbid broušení kol pro slitiny hliníku); Velikosti zrn jsou vybírány podle požadavků na přesnost (46-80 GRIT pro hrubé broušení, 100-240 štěrk pro dokončovací broušení); Velikost broušení a rychlosti rotace jsou vybírány podle zařízení (odpovídající zařízení vřetena a rozsah rychlosti).
Nastavení parametru: rychlost broušení (lineární rychlost broušení: 30-50m/s pro běžná broušení kol,> 50 m/s pro vysokorychlostní broušení kol), rychlost krmiva (stůl na invazi na zdvih: 0,01-0,05 mm pro hrubé broušení, 0,001-01 mm pro povrchové mletí) a pracovní rychlost pro určení a zajišťovanou soudržnost a povrchová kvalita) je stanovena.
2. Core Broušení: Dosažení přesnosti a kvality ve stádiích
Broušení obvykle sleduje progresivní proces „drsného broušení → polofinishového broušení → dokončení broušení“, aby se postupně zlepšoval přesnost a kvalitu povrchu:
Hrubé broušení: Zaměřeno na rychlé odstranění materiálu, hrubozrnných brusných kol a velkých rychlostí krmiva se používají k odstranění příspěvku na obrábění ponechané předchozími procesy (jako je otáčení a kování). Rozměrová tolerance je kontrolována na IT10-IT8 a drsnost povrchu je RA1,6-RA3,2 μm.
Polofinitní broušení: Opravuje chyby tvaru po hrubém broušení, pomocí středně zrnitých broušených kol se středním rychlostí krmiva. Rozměrová tolerance je zlepšena na IT8-IT6 a drsnost povrchu je RA0,8-RA1,6 μm.
Dokončit broušení: Cílem zajištění konečné přesnosti, použití jemnozrnných broušených kol a malých rychlostí krmiva. V některých případech je nutný obvaz na broušení. Rozměrová tolerance může dosáhnout IT6-IT4 a drsnost povrchu je RA0,025-RA0,8 μm; Ultra-přesné broušení nebo zrcadlové broušení může dále snížit drsnost pod RA0,01 μm.
3. Broušení nástroje Drasing and Management: Udržování stability obrábění
On-line dresink: Pokud se zjistí, že broušení je ucpané (jasný povrch, zvýšená broušená síla) nebo přesnost se během broušení sníží, obrábění se pozastaví a diamantový komoda se používá k oblékání broušení, aby se obnovil jeho řeznou schopnost a přesnost profilu.
Off-line obvaz: Pro formy broušení kol (jako jsou takové, které se používají pro povrchy zubních převodovků), musí být před instalací na mlýnek před instalací na vyhrazeném oblékání, aby byla zajištěna přesnost formy.
Řezací údržba tekutin: Broušení čipů a nečistot v řezací tekutině se filtrují pravidelně a přidává se nová tekutina, aby se udržela koncentrace, zabrání rezivu obrobku nebo snížení kvality broušení v důsledku zhoršení řezání tekutin.
4. inspekce kvality: Komplexní kontrola přesnosti
Dimenzionální inspekce: k měření lineárních rozměrů se používají mikrometry a vnitřní měřidla; Mikrometry páky a měřiče kulaté svalnosti se používají k detekci tolerance formy, jako je kulatost a válcita.
Inspekce kvality povrchu: Testery drsnosti povrchu se používají k měření hodnot RA; Povrch je zkontrolován na popáleniny (namodralé, zčernalé) a poškrábání vizuální kontrolou nebo mikroskopy.
Zvláštní inspekce: U špičkových částí (jako jsou čepele Aero-Engine) se měřící stroje pro detekci přesnosti 3D profilu používají, aby se zajistilo dodržování požadavků na návrh.
Kontaktujte ihned