機(jī)床本身并不是達(dá)到高精度磨削加工的唯一秘方,砂輪和粒度歼取、砂輪修整系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、操作員的智能等因素都對(duì)高精度產(chǎn)品的加工生產(chǎn)起著關(guān)鍵的作用甸祭。

磨削加工成為人們?cè)絹?lái)越樂(lè)于使用的加工方式。為了滿足今天的高精度加工標(biāo)準(zhǔn),磨削加工有時(shí)甚至已經(jīng)成為唯一的加工方式褥影。隨著CBN砂輪價(jià)格的不斷下降,磨床已成為一種更加商品化的產(chǎn)品池户。通過(guò)充分采用更新型的磨料粒度,磨床及磨削工藝有了進(jìn)一步的提高和改進(jìn)。現(xiàn)在,整個(gè)市場(chǎng)基本上被更加精密的磨床所壟斷凡怎。但是,機(jī)床本身并不是達(dá)到高精度磨削加工的唯一秘方,砂輪和粒度校焦、砂輪修整系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)栅贴、操作員的智能等因素都對(duì)高精度產(chǎn)品的加工生產(chǎn)起著關(guān)鍵的作用斟湃。下面我們分別對(duì)上述這些影響磨床加工質(zhì)量的因素加以介紹。

砂輪和粒度

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)主要致力于高性能磨削工藝的研究檐薯。最近,NIST的研究人員正在尋求一種采用單層磨料(SLA)砂輪的高速磨削工藝凝赛。在一個(gè)加工案例中,他們采用一個(gè)254mm直徑的SLA砂輪,對(duì)其以14000r/min的轉(zhuǎn)速和186m/s的表面線速度運(yùn)行時(shí)的情況進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著磨削時(shí)間的增加,砂輪上裸露的磨粒增多,磨損面擴(kuò)大,出現(xiàn)連續(xù)的微粒磨鈍現(xiàn)象,磨削溫度和磨削力度也隨之上升,但沒(méi)有磨粒碎裂或脫落的情況發(fā)生上辖。機(jī)械工程師們?cè)噲D了解進(jìn)給量和速度如何影響SLA砂輪的磨損,以便找到因平面區(qū)域磨損增加所造成的潛熱損壞的模式,預(yù)測(cè)可有效調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝的變量庭授。

為此,研究人員繪制了砂輪表面的顯微結(jié)構(gòu)圖。隨著砂輪以不同進(jìn)給量和不同速度運(yùn)行造成的磨損程度的增加,顯示出其磨粒大小、形狀和分布的變化粉只。圖表顯示,某些砂輪的磨粒數(shù)量超過(guò)了實(shí)際所需要的數(shù)量,而且磨粒應(yīng)擴(kuò)散分布,而不是在砂輪表面“結(jié)殼”吟叙。NIST經(jīng)研究證實(shí):當(dāng)使用SLA砂輪時(shí),不應(yīng)該以同樣的進(jìn)給量和速度去磨削每一個(gè)零件,因?yàn)槔硐氲那邢鲄?shù)會(huì)隨著砂輪磨損程度的不同而不斷變化。應(yīng)區(qū)別對(duì)待不同的加工零件,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)變量,這樣就可以大大降低每一零件的加工成本,也不會(huì)浪費(fèi)未經(jīng)使用的大量砂輪磨粒暇鸦。

要想獲取足夠的信息預(yù)測(cè)砂輪的切削參數(shù),這就要求SLA砂輪磨粒的形狀和尺寸必須是規(guī)則的揍丘。如果用戶知道砂輪的顯微結(jié)構(gòu)圖,而且砂輪的表面是一致的,那么就可以對(duì)切削變量進(jìn)行編程,以補(bǔ)償砂輪的磨損參數(shù)。

砂輪修整系統(tǒng)

研究表明,CNC數(shù)控修整裝置及發(fā)聲傳感器的使用,降低了磨削周期時(shí)間牺胎。最新的修整技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到相對(duì)比較特殊的機(jī)床楞庸、砂輪設(shè)計(jì)或生產(chǎn)應(yīng)用之中。例如,ELID磨削是一種在加工過(guò)程中使用電解修整砂輪和常規(guī)機(jī)械磨削相結(jié)合的新穎磨削方法暂一。在有選擇地使用結(jié)合劑的基礎(chǔ)上,能實(shí)現(xiàn)高效磨削和鏡面磨削晾胡。同樣,用于金剛砂輪和CBN超級(jí)磨料的新型玻璃狀粘結(jié)劑,對(duì)那些特殊應(yīng)用領(lǐng)域中使用的砂輪修整系統(tǒng)提出了新的要求。

客戶對(duì)于砂輪有非常明確的要求,比如更好的尺寸公差拐云、錐度和正圓度,特別是在汽車工業(yè)和軸承應(yīng)用領(lǐng)域罢猪。因此,希望能將材料的磨削率提高到16.39cm3/min,同時(shí)使Cpk值保持在1.33或更好的水平。確保軸承零件更好的正圓度和表面光潔度非常重要,它將有助于減少摩擦力,降低噪音和咔嗒聲,延長(zhǎng)使用壽命叉瘩。

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