سنگ زنی: تجزیه و تحلیل جامع از مزایا ، ویژگی ها و فرایندها
سنگ زنی یک فناوری دقیق ماشینکاری دقیق در زمینه تولید مکانیکی است. اصل اصلی آن شامل استفاده از دانه های ساینده بر روی سطح یک ابزار سنگ زنی با سرعت بالا (مانند چرخ سنگ زنی یا سر سنگ زنی) برای انجام میکرو برش ، خراش و صیقل دادن بر روی سطح قطعه کار است. با از بین بردن یک لایه بسیار نازک از مواد ، به نیازهای کیفیت ابعادی ، هندسی و سطح قطعات با دقت بالا می رسد. به عنوان "فرآیند نهایی نهایی" ماشینکاری قسمت ، سنگ زنی به طور گسترده ای در زمینه هایی با الزامات دقیق دقیق مانند ابزارهای خودرو ، هوافضا و دقیق استفاده می شود. در زیر توضیح مفصلی از سه بعد وجود دارد: مزایا ، ویژگی ها و فرآیندها.
I. مزایای اصلی سنگ زنی
سنگ زنی به دلیل "دقت بالا ، کیفیت بالا و سازگاری قوی" بسیار رقابتی است ، با این که مزایای آن به ویژه در تولید اجزای دقیق برجسته است:
1. دقت ماشینکاری عالی و کیفیت سطح
دقت بعدی: به طور پایدار می تواند تحمل ابعادی IT6-IT4 را بدست آورد ، و برخی از سنگ زنی های بسیار دقیق حتی می توانند به IT3 برسند (دامنه تحمل <0.001mm) ، بسیار فراتر از فرآیندهای برش معمولی مانند چرخش و فرز.
دقت هندسی: این می تواند به طور موثری تحمل فرم مانند گرد بودن ، استوانه و صافی را کنترل کند. به عنوان مثال ، خطای گرد بودن سنگ زنی استوانه ای می تواند <0.0005 میلی متر باشد ، و خطای صافی سنگ زنی سطح می تواند <0.001mm/m باشد ، و نیازهای قطعات کلیدی مانند شفت های دقیق و ریل های راهنما را برآورده سازد.
کیفیت سطح: زبری سطح می تواند به اندازه RA0.2-RA0.01μm کم باشد. پس از سنگ زنی فوق العاده دقیق یا سنگ زنی آینه ، سطح می تواند به یک اثر آینه دست پیدا کند ، اصطکاک و سایش را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و مقاومت در برابر خستگی را بهبود می بخشد.
ترتیب. سازگار با مواد مشکل دار و شرایط سخت کار
سازگاری با مواد: می تواند "مواد سخت و سخت برش" مانند فولاد سخت شده (بالاتر از HRC50) ، کاربید سیمان ، سرامیک و سوپر آلو را پردازش کند. به عنوان مثال ، تحمل فولاد باید از طریق سنگ زنی پس از خاموش شدن (HRC58-62) به دقت نهایی برسد ، در حالی که قطعات هوافضا آلیاژ تیتانیوم برای اطمینان از یکپارچگی سطح به سنگ زنی متکی هستند.
سازگاری شرایط کار: می تواند "قطعات قبلاً تشکیل شده که نیاز به پالایش دارند" ، مانند میل لنگ های جعلی و سطوح جعبه بازیگران ، بدون نیاز به ریشه مجدد. این امر به ویژه برای سناریوهای "ماشینکاری پس از سختگیری" مناسب است و از تأثیر تغییر شکل عملیات حرارتی بر دقت جلوگیری می کند.
3. ثبات فرآیند قوی و قوام با کیفیت بالا
سنگ زنی از طریق چرخش با سرعت زیاد ابزار سنگ زنی به میکرو برش می رسد (حذف مواد تک پاس تنها 0.001-0.01mm است) ، و در نتیجه نیروی برش پایدار و حذف مواد قابل کنترل است. در طول تولید انبوه ، دامنه نوسانات بعدی قطعات را می توان در 0.002 میلی متر کنترل کرد. در مقایسه با پولیش دستی و سایر فرآیندهای وابسته به نیروی کار ، سنگ زنی تحت تأثیر عوامل انسانی قرار دارد و می تواند کیفیت ماشینکاری پایدار را برای مدت طولانی حفظ کند.
4. سناریوهای کاربردی گسترده ، ترکیب عملکرد و تزئینات
ماشینکاری کاربردی: این سطوح با دقت بالا را برای قطعات انتقال (مانند سطوح دنده دنده و راه های پیچ توپ) فراهم می کند و قطعات پشتیبانی (مانند تحمل حلقه های داخلی و بیرونی) ، اطمینان از پایداری حرکتی و مقاومت در برابر سایش. این سطوح با ظرافت کم برای سطوح آب بندی (مانند هسته های دریچه) برای بهبود عملکرد آب بندی فراهم می کند.
ماشینکاری تزئینی: سنگ زنی آینه بر روی پوسته های دستگاه های پزشکی و پانل های سازهای دقیق اعمال می شود و ضمن اطمینان از دقت ، دستیابی به یک سطح جذاب را به پایان می رساند و جایگزین فرآیندهای پولیش بعدی می شود.
ii. ویژگی های اصلی سنگ زنی
خصوصیات فنی سنگ زنی با منطق اصلی "میکرو برش ساینده + حرکت سرعت بالا + میکرو-از بین بردن" ، با شناسایی فرآیند مشخص: تعیین می شود:
1. متمرکز بر "میکرو برش ساینده" با مکانیسم ماشینکاری پیچیده
سنگ زنی یک فرآیند ساده "برش" نیست ، بلکه اثر ترکیبی از تعداد زیادی از دانه های ساینده به طور تصادفی توزیع شده بر روی سطح ابزار سنگ زنی: دانه های ساینده تیز "برش" را انجام می دهند ، آنهایی که نسبتاً مبهم "خراش" را انجام می دهند ، و فرسوده ها از طریق "پولیش اکستروژن" کیفیت سطح را بهبود می بخشند. ضخامت برش یک دانه ساینده تنها 0.1-1μm (معادل 1/500-1/50 قطر موهای انسان) است که متعلق به دسته "میکرو برش" است ، بنابراین به سطح بسیار بالایی رسیده است.
2. ابزار سنگ زنی به عنوان ابزار اصلی ، با نوع و پارامترهایی که اثر ماشینکاری را تعیین می کنند
عملکرد ابزار سنگ زنی مستقیماً بر دقت و کارآیی ماشینکاری تأثیر می گذارد ، با پارامترهای اصلی از جمله:
نوع ابزار سنگ زنی: طبقه بندی شده بر اساس شکل به چرخ های سنگ زنی (برای سنگ زنی استوانه ای/سطح) ، سرهای سنگ زنی (برای سنگ زنی داخلی) ، سنگهای روغنی (برای اتمام دستی) و کمربندهای ساینده (برای سنگ زنی منحنی/بزرگ). طبقه بندی شده توسط ساینده به Corundum (برای پردازش فولاد) ، کاربید سیلیکون (برای پردازش چدن و غیر متال) ، الماس (برای پردازش کاربید و سرامیک سیمان) و نیترید بور مکعب (CBN ، برای پردازش فولاد و سوپر آلویز سخت).
پارامترهای کلیدی: اندازه دانه ساینده (تعداد دانه بزرگتر به معنای دانه های ساینده ظریف تر و کیفیت سطح بهتر) ، ماده پیوند دهنده (عامل پیوند رزین برای سنگ زنی با سرعت بالا ، ماده پیوند سرامیکی برای سنگ زنی با دقت بالا) و سختی (سختی ابزار سنگ زنی باید با سختی کار با سختی کاربردی برای جلوگیری از ساییدگی بیش از حد ساینده یا گرفتگی) مطابقت داشته باشد.
3. الزامات دقیق تجهیزات بالا ، وابسته به کنترل حرکت دقیق
سنگ زنی نیازهای بسیار بالاتری برای دقت و ثبات تجهیزات نسبت به تجهیزات برش معمولی دارد:
شاخص های دقیق هسته: دقت چرخش دوک نخ ریسی (معمولاً <0.001 میلی متر) ، صافی حرکت جدول (<0.002 میلی متر در متر) و دقت موقعیت نسبی بین چرخ سنگ زنی و قطعه کار ، که مستقیماً تحمل فرم قطعات ماشینکاری را تعیین می کنند.
طبقه بندی نوع تجهیزات: چرخ های استوانه ای (برای قطعات شافت) ، چرخ های داخلی (برای قطعات سوراخ) ، چرخ های سطحی (برای صفحات مسطح و سطوح جعبه) ، چرخ های ابزار (برای برش ابزار و می میرد) و چرخ های CNC (برای سنگ زنی مجتمع های منحصر به فرد مانند بادامک و شناور از طریق برنامه ریزی).
4. حمایت از فرآیندهای کمکی مورد نیاز برای اطمینان از تداوم ماشینکاری
ابزارهای سنگ زنی مستعد پوشیدن یا گرفتگی در هنگام پردازش هستند و برای حفظ عملکرد خود به فرآیندهای کمکی نیاز دارند:
پانسمان چرخ سنگ: از قلم های الماس یا کمد برای از بین بردن دانه های ساینده فرسوده و ترمیم مشخصات چرخ سنگ زنی استفاده می شود ، و از دقت سنگ زنی اطمینان می دهد (به عنوان مثال ، چرخ سنگ زنی باید قبل از شکل گیری سنگ زنی به شکل هدف بپوشد).
خنک کننده و روغن کاری: مقدار زیادی گرما در حین سنگ زنی تولید می شود (دمای محلی می تواند از 1000 درجه سانتیگراد تجاوز کند) ، بنابراین از مایع برش برای دستیابی به سه عملکرد استفاده می شود: خنک کننده (کاهش دما و جلوگیری از سوختگی قطعه کار) ، روغن کاری (کاهش اصطکاک) و برداشتن تراشه (حامل تراشه های شیب دار و دانه های ساینده شکسته). نوع (امولسیون ، مایع مصنوعی) و فشار مایع برش باید مطابق با ماده قطعه کار تنظیم شود.
iii پیوندهای فرآیند کلیدی سنگ زنی
فرآیندهای سنگ زنی باید بر اساس مواد قطعه کار ، الزامات دقیق و ویژگی های ابزار سنگ زنی ، با تمرکز بر چهار پیوند اصلی تدوین شوند: "آماده سازی - سنگ زنی - پانسمان - بازرسی".
1. آماده سازی مقدماتی: پایه گذاری دقیق
بستن قطعه کار: روشهای بستن با توجه به شکل بخش - مراکز و صفحات رانندگی (برای اطمینان از دقت چرخش) یا از چاک های سه فک برای قطعات شافت استفاده می شوند. چاک یا چاک های الکترومغناطیسی (که معمولاً در چرخ های سطح برای نیروی جذب یکنواخت استفاده می شود) برای قطعات دیسک و آستین. وسایل ویژه یا تکیه گاه الاستیک برای قطعات دیواره نازک (برای جلوگیری از تغییر شکل بستن).
انتخاب ابزار سنگ زنی: ساینده ها مطابق با مواد قطعه کار انتخاب می شوند (به عنوان مثال ، چرخ های سنگ زنی CBN برای فولاد سخت شده ، چرخ های سنگ زنی کاربید سیلیکون برای آلیاژهای آلومینیوم). اندازه دانه ها با توجه به الزامات دقیق (46-80 رنده برای سنگ زنی خشن ، 100-240 رنده برای سنگ زنی پایان) انتخاب می شوند. اندازه ابزار سنگ زنی و سرعت چرخش با توجه به تجهیزات (تجهیزات تطبیق قدرت دوک نخ ریسی و دامنه سرعت) انتخاب می شوند.
تنظیم پارامتر: سرعت سنگ زنی (سرعت خطی چرخ سنگ زنی: 30-50 متر در ثانیه برای چرخ های سنگ زنی معمولی ،> 50m/s برای چرخ های سنگ زنی با سرعت بالا) ، سرعت خوراک (میز در هر سکته مغزی): 0.01-0. مصمم
2. سنگ زنی هسته: دستیابی به دقت و کیفیت در مراحل
سنگ زنی معمولاً از یک فرآیند پیشرونده "سنگ زنی خشن → سنگ زنی نیمه تمام → به پایان رساندن" برای بهبود تدریجی دقت و کیفیت سطح پیروی می کند:
سنگ زنی خشن: با هدف از بین بردن سریع مواد ، چرخ های سنگ زنی درشت دانه و نرخ خوراک بزرگ برای از بین بردن کمک هزینه ماشینکاری به جا مانده از فرآیندهای قبلی (مانند چرخش و جعل) استفاده می شود. تحمل بعدی در IT10-IT8 کنترل می شود و زبری سطح RA1.6-RA3.2μm است.
سنگ زنی نیمه فنی: خطاهای شکل را پس از سنگ زنی خشن اصلاح می کند ، با استفاده از چرخ های سنگ زنی متوسط با نرخ خوراک متوسط. تحمل بعدی به IT8-IT6 بهبود یافته است ، و زبری سطح RA0.8-RA1.6μm است.
سنگ زنی پایان: با هدف اطمینان از دقت نهایی ، با استفاده از چرخ های سنگ زنی ریز دانه و نرخ خوراک کوچک. در بعضی موارد ، پانسمان چرخ سنگ مورد نیاز است. تحمل بعدی می تواند به IT6-IT4 برسد ، و زبری سطح RA0.025-RA0.8μm است. سنگ زنی فوق العاده با دقت یا سنگ زنی آینه می تواند زبری را به زیر RA0.01μm کاهش دهد.
3. پانسمان و نگهداری ابزار سنگ زنی: حفظ پایداری ماشینکاری
پانسمان بر روی خط: اگر چرخ سنگ زنی مسدود شده باشد (سطح روشن ، افزایش نیروی سنگ زنی) یا دقت در حین سنگ زنی کاهش می یابد ، ماشینکاری متوقف می شود و از یک کمد الماس برای لباس پوشیدن چرخ سنگ زنی برای بازگرداندن توانایی برش و دقت مشخصات آن استفاده می شود.
پانسمان خارج از خط: برای چرخ های سنگ زنی فرم (مانند آنهایی که برای سنگ زنی سطوح دندان استفاده می شوند) ، قبل از نصب روی چرخ ، باید از قبل از لباس روی یک دستگاه پانسمان اختصاصی از قبل لباس بپوشید تا از دقت فرم اطمینان حاصل شود.
برش مایعات برش: تراشه های سنگ زنی و ناخالصی های موجود در مایع برش به طور مرتب فیلتر می شوند و مایعات جدید برای حفظ غلظت ، جلوگیری از زنگ زدگی قطعه کار یا کاهش کیفیت سنگ زنی به دلیل وخامت مایعات اضافه می شود.
4. بازرسی کیفیت: کنترل دقیق دقیق
بازرسی بعدی: از میکرومتر و سنجهای داخلی برای اندازه گیری ابعاد خطی استفاده می شود. از میکرومتر اهرم و کنتورهای گرد برای تشخیص تحمل فرم مانند گرد بودن و استوانه استفاده می شود.
بازرسی کیفیت سطح: از آزمایشات زبری سطح برای اندازه گیری مقادیر RA استفاده می شود. سطح برای سوختگی (مایل به آبی ، سیاه) و خراش از طریق بازرسی بصری یا میکروسکوپ ها مورد بازرسی قرار می گیرد.
بازرسی ویژه: برای قطعات سطح بالا (مانند تیغه های موتور هوایی) ، از ماشین های اندازه گیری مختصات برای تشخیص دقت مشخصات سه بعدی برای اطمینان از انطباق با نیازهای طراحی استفاده می شود.
اکنون تماس بگیرید