Nghiền: Một phân tích toàn diện về lợi thế, đặc điểm và quy trình
Nghiền là một công nghệ gia công chính xác chính trong lĩnh vực sản xuất cơ khí. Nguyên tắc cốt lõi của nó liên quan đến việc sử dụng các hạt mài mòn trên bề mặt của dụng cụ mài xoay tốc độ cao (như bánh mài hoặc đầu mài) để thực hiện cắt vi mô, gãi và đánh bóng trên bề mặt phôi. Bằng cách loại bỏ một lớp vật liệu cực kỳ mỏng, nó đạt được các yêu cầu về chất lượng chiều, hình học và bề mặt của các bộ phận có độ chính xác cao. Là "quá trình hoàn thiện cuối cùng" của gia công một phần, việc mài được sử dụng rộng rãi trong các trường có các yêu cầu chính xác nghiêm ngặt như ô tô, hàng không vũ trụ và dụng cụ chính xác. Dưới đây là một lời giải thích chi tiết từ ba chiều: Ưu điểm, đặc điểm và quy trình.
I. Ưu điểm cốt lõi của việc mài
Nghiền có khả năng cạnh tranh cao do "độ chính xác cao, chất lượng cao và khả năng thích ứng mạnh mẽ", với những lợi thế của nó đặc biệt nổi bật trong việc sản xuất các thành phần chính xác:
1. Độ chính xác gia công tuyệt vời và chất lượng bề mặt
Độ chính xác kích thước: Nó có thể đạt được độ dung sai kích thước của IT6-IT4 và một số mài cực kỳ chính xác thậm chí có thể đạt đến IT3 (phạm vi dung sai <0,001mm), vượt xa các quy trình cắt thông thường như biến và phay.
Độ chính xác hình học: Nó có thể kiểm soát hiệu quả dung sai hình thức như độ tròn, hình trụ và độ phẳng. Ví dụ, sai số tròn của mài hình trụ có thể <0,0005mm và sai số phẳng của mài bề mặt có thể là <0,001mm/m, đáp ứng các yêu cầu của các phần chính như trục chính xác và đường ray hướng dẫn.
Chất lượng bề mặt: Độ nhám bề mặt có thể thấp như RA0.2-RA0.01μm. Sau khi mài hoặc mài gương cực kỳ chính xác, bề mặt có thể đạt được hiệu ứng gương, giảm đáng kể ma sát một phần và hao mòn và cải thiện khả năng chống mỏi.
2. Thích ứng với vật liệu khó khăn và điều kiện làm việc khắc nghiệt
Khả năng thích ứng vật liệu: Nó có thể xử lý "các vật liệu khó cắt cứng và giòn" như thép cứng (trên HRC50), cacbua xi măng, gốm sứ và siêu hợp. Ví dụ, cần thép cần đạt được độ chính xác cuối cùng thông qua việc mài sau khi dập tắt (HRC58-62), trong khi các bộ phận hàng không vũ trụ hợp kim Titanium dựa vào mài để đảm bảo tính toàn vẹn bề mặt.
Khả năng thích ứng điều kiện làm việc: Nó có thể kết thúc "Các bộ phận đã được hình thành yêu cầu sàng lọc", chẳng hạn như trục khuỷu giả và bề mặt hộp đúc, mà không cần phải tái tạo lại. Nó đặc biệt phù hợp cho các kịch bản "gia công sau cứng", tránh tác động của biến dạng xử lý nhiệt đối với độ chính xác.
3. Sự ổn định quá trình mạnh mẽ và tính nhất quán chất lượng cao
Việc mài đạt được cắt vi mô thông qua vòng quay tốc độ cao của công cụ mài (loại bỏ vật liệu đơn chỉ là 0,001-0,01mm), dẫn đến lực cắt ổn định và loại bỏ vật liệu có thể điều khiển được. Trong quá trình sản xuất hàng loạt, phạm vi dao động kích thước của các bộ phận có thể được kiểm soát trong vòng 0,002mm. So với việc đánh bóng thủ công và các quy trình phụ thuộc lao động khác, việc mài bị ảnh hưởng tối thiểu bởi các yếu tố con người và có thể duy trì chất lượng gia công ổn định trong một thời gian dài.
4. Kịch bản ứng dụng rộng, kết hợp chức năng và tính trang trí
Gia công chức năng: Nó cung cấp các bề mặt chính xác cao cho các bộ phận truyền (như bề mặt răng bánh răng và đường đua vít bóng) và các bộ phận hỗ trợ (như vòng mang bên trong và bên ngoài), đảm bảo độ ổn định chuyển động và khả năng chống mài mòn; Nó cung cấp các bề mặt thấp cho các bề mặt niêm phong (như lõi van) để cải thiện hiệu suất niêm phong.
Gia công trang trí: Nghiền gương được áp dụng cho vỏ của các thiết bị y tế và bảng dụng cụ chính xác, đạt được một kết thúc bề mặt hấp dẫn trong khi đảm bảo chính xác, thay thế các quá trình đánh bóng tiếp theo.
Ii. Đặc điểm chính của mài
Các đặc điểm kỹ thuật của mài được xác định bởi logic cốt lõi của "Cắt vi mô mài mòn + chuyển động tốc độ cao + Removal Micro", với nhận dạng quy trình riêng biệt:
1. Tập trung vào "Cắt vi mô mài mòn" với cơ chế gia công phức tạp
Nghiền không phải là một quá trình "cắt" đơn giản, nhưng hiệu ứng kết hợp của một số lượng lớn các hạt mài mòn phân phối ngẫu nhiên trên bề mặt dụng cụ mài: các hạt mài mòn sắc nét thực hiện "cắt", những hạt tương đối cùn thực hiện "gãi" và bị mòn cải thiện chất lượng bề mặt thông qua "đánh bóng đùn". Độ dày cắt của một hạt mài mòn duy nhất chỉ là 0,1-1μm (tương đương với 1/500-1/50 đường kính của một sợi tóc người), thuộc loại "cắt vi mô", do đó đạt được bề mặt cực kỳ cao.
2. Công cụ mài làm công cụ cốt lõi, với loại và tham số xác định hiệu ứng gia công
Hiệu suất của công cụ mài ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và hiệu quả gia công, với các tham số cốt lõi bao gồm:
Loại dụng cụ mài: được phân loại theo hình dạng thành bánh xe mài (đối với mài hình trụ/bề mặt), đầu mài (để mài bên trong), đá dầu (để hoàn thiện thủ công) và dây đai mài mòn (đối với mài cong/diện tích lớn); Được phân loại bởi mài mòn thành corundum (đối với xử lý thép), cacbua silicon (để chế biến gang và phi kim loại), kim cương (để chế biến cacbua xi măng và gốm sứ), và nitride boron khối (CBN, để chế biến thép cứng và siêu vận chuyển).
Các thông số chính: Kích thước hạt mài mòn (Số lượng hạt lớn hơn có nghĩa là các hạt mài mòn mịn hơn và chất lượng bề mặt tốt hơn), chất liên kết (chất liên kết nhựa để mài tốc độ cao, chất liên kết gốm để mài cho độ chính xác cao) và độ cứng (độ cứng của dụng cụ mài phải phù hợp với độ cứng của quá trình mài mòn hoặc bị tắc nghẽn).
3. Yêu cầu về độ chính xác của thiết bị cao, phụ thuộc vào điều khiển chuyển động chính xác
Nghiền có yêu cầu cao hơn nhiều về độ chính xác và ổn định của thiết bị so với thiết bị cắt thông thường:
Các chỉ số độ chính xác lõi: Độ chính xác xoay trục chính (thường <0,001mm), độ thẳng chuyển động của bảng (<0,002mm/m) và độ chính xác vị trí tương đối giữa bánh mài và phôi, xác định trực tiếp dung sai hình thức của các bộ phận gia công.
Phân loại loại thiết bị: Máy mài hình trụ (cho các bộ phận trục), máy mài bên trong (cho các bộ phận lỗ), máy mài bề mặt (cho các tấm phẳng và bề mặt hộp), máy mài dụng cụ (cho dụng cụ cắt và chết) và máy mài CNC (cho các bề mặt cong phức tạp như cam trục và lưỡi dao thông qua lập trình).
4. Hỗ trợ các quy trình phụ trợ cần thiết để đảm bảo tính liên tục gia công
Các công cụ mài có xu hướng mặc hoặc tắc nghẽn trong quá trình xử lý, yêu cầu các quy trình phụ trợ để duy trì hiệu suất của chúng:
Bánh xe mài: Bút kim cương hoặc tủ quần áo được sử dụng để loại bỏ các hạt mài mòn bị mòn và sửa chữa cấu hình bánh mài, đảm bảo độ chính xác mài (ví dụ, bánh mài phải được mặc theo hình mục tiêu trước khi hình thành mài).
Làm mát và bôi trơn: Một lượng lớn nhiệt được tạo ra trong quá trình mài (nhiệt độ cục bộ có thể vượt quá 1000 ° C), do đó, chất lỏng cắt được sử dụng để đạt được ba chức năng: làm mát (giảm nhiệt độ và tránh bị bỏng phôi), bôi trơn (giảm ma sát) và loại bỏ chip (mang đi Loại (nhũ tương, chất lỏng tổng hợp) và áp suất của chất lỏng cắt phải được điều chỉnh theo vật liệu phôi.
Iii. Các liên kết quá trình chính của mài
Các quy trình mài cần được xây dựng dựa trên vật liệu phôi, yêu cầu chính xác và đặc điểm công cụ mài, tập trung vào bốn liên kết cốt lõi: "Chuẩn bị - Nghiền - mặc quần áo - kiểm tra".
1. Chuẩn bị sơ bộ: Đặt nền tảng cho độ chính xác
Kẹp phôi: Các phương pháp kẹp được chọn theo hình dạng một phần - các trung tâm và tấm lái xe (để đảm bảo độ chính xác xoay) hoặc các mucks ba hàm được sử dụng cho các bộ phận trục; Chucks hoặc mâm cặp điện từ (thường được sử dụng trong các máy mài bề mặt cho lực hấp phụ đồng nhất) cho các bộ phận đĩa và tay áo; Đồ đạc đặc biệt hoặc hỗ trợ đàn hồi cho các bộ phận có thành mỏng (để tránh biến dạng kẹp).
Lựa chọn công cụ mài: Chất mài mòn được chọn theo vật liệu phôi (ví dụ: bánh xe mài CBN cho thép cứng, bánh xe mài cacbua silicon cho hợp kim nhôm); Kích thước hạt được chọn theo yêu cầu chính xác (46-80 grit cho mài thô, 100-240 grit để hoàn thiện mài); Kích thước công cụ mài và tốc độ quay được chọn theo thiết bị (phù hợp với nguồn trục chính và phạm vi tốc độ).
Cài đặt tham số: Tốc độ mài (Tốc độ tuyến tính của bánh mài: 30-50m/s đối với bánh mài thông thường,> 50m/s đối với bánh mài tốc độ cao), tốc độ thức ăn (bảng tăng mỗi lần: 0,01-05mm để mài động cơ.
2. Nghiền lõi: đạt được độ chính xác và chất lượng trong các giai đoạn
Nghiền thường tuân theo một quá trình tiến bộ của "Nghiền thô → Nghiền bán hoàn thiện → Hoàn thiện mài" để cải thiện dần sự chính xác và chất lượng bề mặt:
Nghiền thô: Nhằm mục đích loại bỏ vật liệu nhanh chóng, bánh mài hạt thô và tốc độ thức ăn lớn được sử dụng để loại bỏ phụ cấp gia công của các quy trình trước đó (như quay và rèn). Dung sai kích thước được kiểm soát ở IT10-IT8 và độ nhám bề mặt là RA1.6-RA3.2μm.
Nghiền bán hoàn thiện: Điều chỉnh lỗi hình dạng sau khi mài thô, sử dụng bánh xe nghiền hạt trung bình với tốc độ thức ăn vừa phải. Dung sai kích thước được cải thiện thành IT8-IT6 và độ nhám bề mặt là RA0.8-RA1.6μm.
Hoàn thiện mài: nhằm mục đích đảm bảo độ chính xác cuối cùng, sử dụng bánh mài hạt mịn và tỷ lệ thức ăn nhỏ. Trong một số trường hợp, cần có băng bánh xe. Dung sai kích thước có thể đạt đến IT6-IT4 và độ nhám bề mặt là RA0.025-RA0.8μm; mài hoặc mài gương cực kỳ chính xác có thể làm giảm độ nhám xuống dưới RA0,01μm.
3. Công cụ mài mặc quần áo và bảo trì: duy trì sự ổn định gia công
Nước sốt trực tuyến: Nếu bánh mài được tìm thấy bị tắc (bề mặt sáng, lực mài tăng) hoặc độ chính xác sẽ giảm trong quá trình mài, gia công được tạm dừng và một tủ quần áo kim cương được sử dụng để mặc quần áo để khôi phục khả năng cắt và độ chính xác của cấu hình.
Bánh xe ngoại tuyến: Đối với bánh xe hình dạng (chẳng hạn như các bánh được sử dụng để mài bề mặt răng bánh răng), chúng cần được mặc trước hình dạng mục tiêu trên một thiết bị thay đồ chuyên dụng trước khi được lắp đặt trên máy xay để đảm bảo độ chính xác của hình thức.
Cắt bảo trì chất lỏng: Chip và tạp chất trong chất lỏng cắt được lọc thường xuyên, và chất lỏng mới được thêm vào để duy trì nồng độ, tránh bị rỉ sét hoặc giảm chất lượng mài do cắt giảm chất lỏng.
4. Kiểm tra chất lượng: Kiểm soát độ chính xác toàn diện
Kiểm tra kích thước: micromet và đồng hồ đo nội bộ được sử dụng để đo kích thước tuyến tính; Máy đo tốc độ và đồng hồ đo độ tròn được sử dụng để phát hiện dung sai hình thức như độ tròn và hình trụ.
Kiểm tra chất lượng bề mặt: Người kiểm tra độ nhám bề mặt được sử dụng để đo giá trị RA; Bề mặt được kiểm tra cho vết bỏng (hơi xanh, đen) và trầy xước thông qua kiểm tra thị giác hoặc kính hiển vi.
Kiểm tra đặc biệt: Đối với các bộ phận cao cấp (như lưỡi động cơ aero), các máy đo tọa độ được sử dụng để phát hiện độ chính xác của cấu hình 3D để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu thiết kế.
Liên hệ với bây giờ