Может ли переход на шлифование помочь моему производственному процессу?

Jan 26, 2024

Несмотря на то, что последние достижения в области обрабатывающих центров позволили расширить возможности крупномасштабных операций, существует несколько факторов, которые по-прежнему обуславливают необходимость шлифования. Шлифование имеет множество преимуществ по сравнению с традиционной обработкой, включая более длительный срок службы инструмента, более качественную обработку поверхности и возможность более эффективно удалять труднообрабатываемые материалы (такие как новые керамические композиты и металлические сплавы, пропитанные карбидом). Какие преимущества дает новая технология шлифования по сравнению с традиционной обработкой? И что нужно учитывать при переходе от текущих операций обработки к шлифованию? Читай дальше.

Традиционно механическая обработка является очень эффективным процессом, позволяющим быстро удалить материал. Благодаря относительно большим режущим поверхностям и большому размеру стружки количество фрикционных взаимодействий (трение и вспахивание) между инструментом и заготовкой по сравнению со шлифованием минимально; это снижает потребность в сложных системах охлаждения. Однако большой размер стружки может отрицательно повлиять на конечную шероховатость поверхности детали, часто требуя последующего процесса шлифования для получения идеальной отделки. Последние достижения в области химического состава абразивного зерна и связки, а также технологий станков и сопел СОЖ позволили шлифовальным процессам конкурировать и даже превосходить показатели съема материала при обработке новых и труднообрабатываемых сплавов. Это, в сочетании с дополнительным преимуществом возможности черновой и чистовой шлифовки на одной и той же платформе станка, стало экономически эффективным средством производства.

Преимущества шлифования связаны с наличием сотен режущих точек на обычном шлифовальном круге (по сравнению с несколькими на обычной фрезерной или токарной станке). Множество точек резания будут способствовать образованию более мелкой стружки, тем самым улучшая качество поверхности и создавая сжимающее остаточное напряжение на поверхности детали. Кроме того, значительное увеличение количества режущих точек обеспечивает более распределенный и равномерный износ шлифовального круга, что приводит к увеличению срока службы круга и меньшему количеству замен инструмента. В типичном шлифовальном круге используются твердые керамические или суперабразивные зерна, которые значительно тверже, чем многие обрабатывающие инструменты, представленные на рынке (хотя керамические инструменты близки к ним).

При рассмотрении вопроса о том, можно ли вместо этого выполнить существующую механическую или токарную обработку шлифованием, первым шагом в этом процессе должна быть оценка ограничений процесса, болевых точек и материалов.

Общие проблемы, которые можно решить путем шлифования, включают в себя:

Для новых процессов выбор шлифовальной платформы имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными обрабатывающими платформами, включая более высокую жесткость, возможности правки и прецизионные системы подачи СОЖ. Однако, если вы хотите модернизировать существующий процесс, в котором используется механообрабатывающее оборудование, этого часто можно достичь с помощью некоторых модификаций охлаждающей жидкости и гальванических шлифовальных кругов, которые не требуют доработки для сохранения своей формы. Модернизация, необходимая в таких ситуациях, в первую очередь связана с переводом системы охлаждающей жидкости на шлифовальное масло, которое обычно оптимизировано для различных условий, таких как более высокие температуры вспышки, низкое пенообразование и факторы окружающей среды/очистки. Самым большим изменением при модернизации существующего процесса является обеспечение адекватной скорости, соответствующей скорости колеса. По сравнению с приобретением нового оборудования это относительно экономически эффективные меры по переводу существующих процессов обработки на шлифование.

Преимущества гальванических кругов в этих приложениях включают возможность нанесения покрытия практически любой формы, включая сверла, фрезы, круги и пиноли, а также способность поддерживать высокие допуски (в некоторых случаях до 0,0004 дюйма), где необходимо создать критически важные детали. .

Существует множество примеров того, как клиенты адаптировали эту машину к концепции измельчения для общего улучшения процесса и экономии затрат. В одном примере энергетическая компания занималась керамической обработкой двойных обойм подшипников для турбины. Задача заключалась в том, чтобы обеспечить идентичность гонок друг другу после закалки до 65RHC. Из-за износа керамических вставок во время токарной обработки потребовалось значительное количество доработок деталей, чтобы обеспечить соответствие дорожек. Решением стало внедрение гальванического шлифовального круга, который мог бы шлифовать обе закаленные дорожки одновременно. Поскольку в шлифовальном круге использовались абразивы из cBN, и он имел очень низкий и равномерный износ, это исключило доработку. В результате общее время цикла обработки каждой детали сократилось с 30 до 11 минут, что позволило компании сэкономить более 80 000 долларов США в год.