Поверхностное шлифование

Шлифование поверхности производится на плоских поверхностях для получения гладкой поверхности.

Это широко используемый процесс абразивной обработки , при котором прялка, покрытая грубыми частицами ( шлифовальный круг ), срезает с заготовки стружку металлического или неметаллического вещества, делая ее поверхность плоской или гладкой.

Иногда плоскошлифовальный станок называют шлифовальным станком, машина, превосходящая настольный шлифовальный станок . если не требуется высокая точность, но требуется ^{[ нужна ссылка ]}

Процесс

Шлифование поверхности — это процесс отделки, в котором вращающийся абразивный круг используется для сглаживания плоской поверхности металлических или неметаллических материалов и придания им более изысканного вида путем удаления оксидного слоя и загрязнений с поверхностей обрабатываемых деталей. Это также позволит достичь желаемой поверхности для функциональной цели.

Компонентами плоскошлифовального станка являются абразивный круг, зажимное устройство, известное как патрон , и возвратно-поступательный или поворотный стол. Патрон удерживает материал на месте двумя способами: ферромагнитные детали удерживаются на месте магнитным патроном, а неферромагнитные и неметаллические детали удерживаются на месте с помощью вакуума или механических средств. Машинные тиски (изготовленные из ферромагнитной стали или чугуна ), установленные на магнитном патроне, можно использовать для удержания неферромагнитных заготовок, если имеется только магнитный патрон.

Факторами, которые следует учитывать при поверхностном шлифовании, являются материал шлифовального круга и материал обрабатываемой детали.

Типичные материалы заготовок включают чугун и мягкую сталь. Эти два материала не засоряют шлифовальный круг во время обработки. Другими материалами являются алюминий, нержавеющая сталь, латунь и некоторые пластмассы. При шлифовании при высоких температурах материал имеет тенденцию становиться ослабленным и более склонным к коррозии. Это также может привести к потере магнетизма в материалах, где это применимо.

Шлифовальный круг не ограничивается цилиндрической формой и может иметь множество вариантов, которые полезны при передаче различной геометрии обрабатываемому объекту. Оператор может обрабатывать прямые колеса для создания индивидуальной геометрии. При поверхностном шлифовании предмета нужно иметь в виду, что форма круга будет передаваться материалу предмета как реверсивное изображение.

«Погасание искры» — это термин, используемый при поиске точных значений и буквально означает «пока не погаснут искры (не более)». Он предполагает пропускание заготовки под круг без сброса глубины резания более одного и, как правило, многократного действия. Это гарантирует, что любые несоответствия в станке или заготовке будут устранены.

Оборудование

Плоскошлифовальный станок с электромагнитным патроном, на вставке изображен ручной магнитный патрон.

— Плоскошлифовальный станок это станок , используемый для прецизионного шлифования поверхностей до критического размера или для окончательной отделки поверхности.

Типичная точность плоскошлифовального станка зависит от типа и использования, однако на большинстве плоскошлифовальных станков должно быть достижимо ±0,002 мм (±0,0001 дюйма).

Машина состоит из стола, который перемещается как в продольном направлении, так и поперек поверхности колеса. Продольная подача обычно приводится в действие гидравликой , как и поперечная подача, однако может использоваться любое сочетание ручного, электрического или гидравлического управления в зависимости от конечного использования машины (т. е. производство, мастерская, стоимость). Шлифовальный круг вращается в шпиндельной бабке, а также регулируется по высоте любым из описанных ранее способов. Современные плоскошлифовальные станки являются полуавтоматическими, глубина резания и искра могут быть заданы в зависимости от количества проходов, и после настройки процесс обработки требует минимального вмешательства оператора.

В зависимости от материала заготовки работа обычно проводится с помощью магнитного патрона. Это может быть либо электромагнитный патрон, либо патрон с постоянным магнитом с ручным управлением; оба типа показаны на первом изображении.

В станке предусмотрена возможность подачи СОЖ , а также удаления металлической пыли (металлических и шлифовальных частиц).

Виды плоскошлифовальных машин

Горизонтально-шпиндельные (периферийные) плоскошлифовальные станки

Периферия (плоская кромка) круга соприкасается с заготовкой, образуя плоскую поверхность. Периферийное шлифование применяется при высокоточных работах на простых плоских поверхностях; конусы или наклонные поверхности; слоты; плоские поверхности рядом с плечами; утопленные поверхности; и профили. ^[1]

Вертикально-шпиндельные (торцевые) шлифовальные станки.

Лицевая поверхность колеса (чашка, цилиндр, диск или сегментное колесо) используется на плоской поверхности. Шлифование торцевой поверхности часто используется для быстрого удаления материала, но некоторые машины могут выполнять работу с высокой точностью. Заготовка удерживается на возвратно-поступательном столе, который может варьироваться в зависимости от задачи, или на станке с поворотным столом с непрерывным или индексным вращением. Индексация позволяет загружать или разгружать одну станцию, в то время как операции шлифования выполняются на другой. ^[2] Альтернативный термин – измельчение снега.

Дисковые и двухдисковые шлифовальные машины. ^[3]

Дисковое шлифование похоже на плоское шлифование, но с большей площадью контакта между диском и заготовкой. Дисковые шлифовальные машины доступны как с вертикальным, так и с горизонтальным шпинделем. Двухдисковые шлифовальные станки обрабатывают обе стороны заготовки одновременно. Дисковые шлифовальные станки позволяют добиться особо точных допусков. ^[2]

Шлифовальные круги для плоскошлифовальных машин

Оксид алюминия, карбид кремния, алмаз и кубический нитрид бора (CBN) — четыре широко используемых абразивных материала для поверхности шлифовальных кругов. Из этих материалов наиболее распространенным является оксид алюминия. Из-за стоимости алмазные и CBN шлифовальные круги обычно изготавливаются с сердечником из менее дорогого материала, окруженным слоем алмаза или CBN. Алмазные и CBN-круги очень тверды и способны экономично шлифовать такие материалы, как керамика и карбиды, которые невозможно отшлифовать оксидом алюминия или кремнием.

Как и при любой шлифовальной операции, состояние круга чрезвычайно важно. Шлифовальные приспособления используются для поддержания состояния круга. Они могут быть установлены на столе или в головке круга, где их можно легко применить.

Смазка

Смазочные материалы иногда используются для охлаждения заготовки и круга, смазки сопряжения и удаления стружки (стружки). Его необходимо наносить непосредственно на область резания, чтобы жидкость не уносилась шлифовальным кругом. Обычные смазочные материалы включают водорастворимые химические жидкости, водорастворимые масла, синтетические масла и масла на нефтяной основе. Тип используемой смазки зависит от материала заготовки и указан в таблице ниже. ^[4]

Виды смазок, применяемых при шлифовании, в зависимости от материала заготовки ^[4]
Материал заготовки	Смазка
Алюминий	Масло для тяжелых условий эксплуатации
Латунь	Масло для легких условий эксплуатации
Чугун	Эмульгируемое масло для тяжелых условий эксплуатации, химическое и синтетическое масло для легких условий эксплуатации.
Мягкая сталь	Водорастворимое масло для тяжелых условий эксплуатации
Нержавеющая сталь	Эмульгируемое масло для тяжелых условий эксплуатации, химическое и синтетическое масло для тяжелых условий эксплуатации.
Пластмассы	Водорастворимое масло, сухое, эмульгируемое масло для тяжелых условий эксплуатации, химическое и синтетическое масло для легких условий эксплуатации.

Влияние на свойства рабочего материала

Высокие температуры, возникающие на шлифованной поверхности, создают остаточные напряжения тонкий мартенситный , и на поверхности детали может образоваться слой; это снижает усталостную прочность . В ферромагнитных материалах , если температура поверхности превышает температуру Кюри , она может потерять некоторые магнитные свойства. Наконец, поверхность может быть более подвержена коррозии. ^[5]

См. также

Ссылки

^ Справочник инженера по инструментам и производству (TMEH), 4-е издание, Том 1, Механическая обработка . Общество инженеров-технологов, 1983 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ТМЭХ, Том 1.
^ «Дисковая шлифовальная машина и технология двухдисковой шлифовальной машины» .
^ Перейти обратно: ^а ^б Тодд, Аллен и Альтинг 1994 , стр. 141.
^ Тодд, Аллен и Альтинг 1994 , стр. 139.

Библиография

Тодд, Роберт Х.; Аллен, Делл К.; Альтинг, Лео (1994), Справочное руководство по производственным процессам , Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-3049-0 .

Дальнейшее чтение

[1] Справочник инженера по инструментам и производству (TMEH), 4-е издание, Том 1, Механическая обработка . Общество инженеров-технологов, 1983 г.

[TMEH,_Volume_1-2] Перейти обратно: ^а ^б ТМЭХ, Том 1.

[SFG-3] «Дисковая шлифовальная машина и технология двухдисковой шлифовальной машины» .

[Todd141-4] Перейти обратно: ^а ^б Тодд, Аллен и Альтинг 1994 , стр. 141.

[5] Тодд, Аллен и Альтинг 1994 , стр. 139.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]