การบด: การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของข้อดีลักษณะและกระบวนการ
การบดเป็นเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำในด้านการผลิตเชิงกล หลักการหลักของมันเกี่ยวข้องกับการใช้ธัญพืชที่มีการกัดกร่อนบนพื้นผิวของเครื่องมือบดหมุนความเร็วสูง (เช่นล้อบดหรือหัวบด) เพื่อทำการตัดไมโครรอยขีดข่วนและการขัดบนพื้นผิวชิ้นงาน ด้วยการลบวัสดุที่บางมากมากมันจะทำให้ความต้องการมิติ, เรขาคณิตและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง ในฐานะที่เป็น "กระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้าย" ของการตัดเฉือนชิ้นส่วนการบดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาที่มีข้อกำหนดความแม่นยำที่เข้มงวดเช่นยานยนต์การบินและอวกาศและเครื่องมือที่มีความแม่นยำ ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดจากสามมิติ: ข้อดีลักษณะและกระบวนการ
I. ข้อดีหลักของการบด
การบดมีการแข่งขันสูงเนื่องจาก "ความแม่นยำสูงคุณภาพสูงและการปรับตัวที่แข็งแกร่ง" โดยมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นเป็นพิเศษในการผลิตส่วนประกอบที่แม่นยำ:
1. ความแม่นยำของการตัดเฉือนที่ยอดเยี่ยมและคุณภาพพื้นผิว
ความแม่นยำของมิติ: มันสามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนของมิติของ IT6-IT4 และการบดที่มีความแม่นยำสูงบางอย่างสามารถเข้าถึง IT3 (ช่วงความอดทน <0.001 มม.) ซึ่งเกินกว่ากระบวนการตัดแบบดั้งเดิมเช่นการหมุนและการกัด
ความแม่นยำทางเรขาคณิต: สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนของแบบฟอร์มได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นความกลม, กระบอกสูบและความเรียบ ตัวอย่างเช่นข้อผิดพลาดความกลมของการบดทรงกระบอกอาจเป็น <0.0005 มม. และข้อผิดพลาดความเรียบของการบดพื้นผิวสามารถ <0.001 มม./ม. ตรงตามข้อกำหนดของชิ้นส่วนสำคัญเช่นเพลาที่แม่นยำและรางนำ
คุณภาพพื้นผิว: ความขรุขระของพื้นผิวสามารถต่ำถึง RA0.2-ra0.01μm หลังจากการบดที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษหรือการบดกระจกพื้นผิวสามารถทำให้เกิดเอฟเฟกต์กระจกลดแรงเสียดทานของชิ้นส่วนและการสึกหรอและปรับปรุงความต้านทานความเหนื่อยล้าอย่างมีนัยสำคัญ
2. ปรับให้เข้ากับวัสดุที่ยากต่อการใช้เครื่องจักรและสภาพการทำงานที่รุนแรง
การปรับตัวของวัสดุ: มันสามารถประมวลผล "วัสดุที่ยากต่อการตัดยากและเปราะ" เช่นเหล็กแข็ง (เหนือ HRC50), คาร์ไบด์ซีเมนต์, เซรามิกส์และซูเปอร์อัลลอย ตัวอย่างเช่นแบริ่งเหล็กจำเป็นต้องมีความแม่นยำขั้นสุดท้ายผ่านการบดหลังจากดับ (HRC58-62) ในขณะที่ชิ้นส่วนการบินและอวกาศโลหะผสมไทเทเนียมขึ้นอยู่กับการบดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสมบูรณ์ของพื้นผิว
การปรับสภาพสภาพการทำงาน: มันสามารถเสร็จสิ้น "ชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นแล้วที่ต้องใช้การปรับแต่ง" เช่นเพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลงและพื้นผิวกล่องหล่อโดยไม่จำเป็นต้องมีการดูดซับอีกครั้ง มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ "การตัดเฉือนหลังการแข็งตัว" โดยหลีกเลี่ยงผลกระทบของการเปลี่ยนรูปแบบการรักษาด้วยความร้อนต่อความแม่นยำ
3. ความมั่นคงของกระบวนการที่แข็งแกร่งและความสอดคล้องที่มีคุณภาพสูง
การบดทำให้เกิดการตัดขนาดเล็กผ่านการหมุนความเร็วสูงของเครื่องมือการบด (การกำจัดวัสดุผ่านเดียวเพียง 0.001-0.01 มม.) ทำให้เกิดแรงตัดที่เสถียรและการกำจัดวัสดุที่ควบคุมได้ ในระหว่างการผลิตจำนวนมากช่วงความผันผวนของชิ้นส่วนสามารถควบคุมได้ภายใน 0.002 มม. เมื่อเทียบกับการขัดด้วยตนเองและกระบวนการขึ้นอยู่กับแรงงานอื่น ๆ การบดจะได้รับผลกระทบน้อยที่สุดจากปัจจัยมนุษย์และสามารถรักษาคุณภาพการตัดเฉือนที่มั่นคงเป็นเวลานาน
4. สถานการณ์แอพพลิเคชั่นกว้างรวมฟังก์ชั่นและการตกแต่ง
ฟังก์ชั่นการตัดเฉือน: ให้พื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงสำหรับชิ้นส่วนส่งสัญญาณ (เช่นพื้นผิวฟันเกียร์และสนามแข่งสกรูลูก) และส่วนรองรับ (เช่นแบริ่งภายในและด้านนอก) เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรในการเคลื่อนไหวและความต้านทานการสึกหรอ มันให้พื้นผิวที่มีความรั่วต่ำสำหรับพื้นผิวการปิดผนึก (เช่นแกนวาล์ว) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปิดผนึก
เครื่องจักรกลตกแต่ง: การบดกระจกถูกนำไปใช้กับเปลือกหอยของอุปกรณ์ทางการแพทย์และแผงของเครื่องมือที่มีความแม่นยำเพื่อให้ได้พื้นผิวที่น่าดึงดูดในขณะที่มั่นใจได้ถึงความแม่นยำแทนที่กระบวนการขัดที่ตามมา
ii. ลักษณะหลักของการบด
ลักษณะทางเทคนิคของการบดจะถูกกำหนดโดยตรรกะหลักของ
1. อยู่กึ่งกลางใน "การตัดไมโครแบบขัด" ด้วยกลไกการตัดเฉือนที่ซับซ้อน
การบดไม่ใช่กระบวนการ "การตัด" ที่ง่าย แต่ผลรวมของธัญพืชที่มีการกระจายแบบสุ่มจำนวนมากบนพื้นผิวเครื่องมือบด: ธัญพืชที่มีการขัดด้วยความคมชัดดำเนินการ "การตัด" ความหนาของการตัดของเม็ดขัดเดี่ยวเพียง0.1-1μm (เทียบเท่ากับ 1/500-1/50 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมของมนุษย์) ซึ่งเป็นของหมวดหมู่ของ "การตัดไมโคร" จึงบรรลุพื้นผิวที่สูงมาก
2. เครื่องมือบดเป็นเครื่องมือหลักพร้อมประเภทและพารามิเตอร์ที่กำหนดเอฟเฟกต์การตัดเฉือน
ประสิทธิภาพของเครื่องมือบดส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและประสิทธิภาพของการตัดเฉือนโดยมีพารามิเตอร์หลักรวมถึง:
ประเภทเครื่องมือบด: จำแนกตามรูปร่างเป็นล้อบด (สำหรับการบดทรงกระบอก/พื้นผิว), หัวบด (สำหรับการบดภายใน), หินน้ำมัน (สำหรับการตกแต่งด้วยตนเอง) และเข็มขัดขัด (สำหรับการบดโค้ง/ขนาดใหญ่); จำแนกโดยการกัดกร่อนลงใน corundum (สำหรับการประมวลผลเหล็ก), ซิลิกอนคาร์ไบด์ (สำหรับการประมวลผลเหล็กหล่อและไม่ใช่โลหะ), เพชร (สำหรับการประมวลผลคาร์ไบด์และเซรามิกส์) และลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ (CBN สำหรับการประมวลผลเหล็กแข็ง
พารามิเตอร์สำคัญ: ขนาดเกรนที่มีการขัด (จำนวนเกรนขนาดใหญ่หมายถึงธัญพืชขัดที่ดีกว่าและคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้น) ตัวแทนพันธะ
3. ความต้องการความแม่นยำของอุปกรณ์สูงขึ้นอยู่กับการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ
การบดมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับความแม่นยำและความมั่นคงของอุปกรณ์มากกว่าอุปกรณ์ตัดธรรมดา:
ตัวบ่งชี้ความแม่นยำหลัก: ความแม่นยำในการหมุนของแกนหมุน (โดยปกติ <0.001 มม.), การเคลื่อนที่ของตารางตรง (<0.002 มม./ม.) และความแม่นยำตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างล้อเจียรและชิ้นงานซึ่งกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วนกลึงโดยตรง
การจำแนกประเภทอุปกรณ์: เครื่องบดทรงกระบอก (สำหรับชิ้นส่วนเพลา), เครื่องบดภายใน (สำหรับชิ้นส่วนหลุม), เครื่องบดพื้นผิว (สำหรับแผ่นแบนและพื้นผิวกล่อง), เครื่องบดเครื่องมือ (สำหรับเครื่องมือตัดและตาย) และเครื่องบด CNC
4. การสนับสนุนกระบวนการเสริมที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการตัดเฉือนต่อเนื่อง
เครื่องมือบดมีแนวโน้มที่จะสวมใส่หรืออุดตันในระหว่างการประมวลผลซึ่งต้องใช้กระบวนการเสริมเพื่อรักษาประสิทธิภาพของพวกเขา:
การแต่งกายด้วยการเจียร: ปากกาเพชรหรือเครื่องแต่งตัวใช้เพื่อกำจัดธัญพืชที่สึกหรอและซ่อมแซมโปรไฟล์ล้อบดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในการบด (เช่นล้อบดจะต้องแต่งตัวให้เป็นรูปร่างเป้าหมายก่อนที่จะทำการบด)
การระบายความร้อนและการหล่อลื่น: ความร้อนจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในระหว่างการบด (อุณหภูมิท้องถิ่นสามารถเกิน 1,000 ° C) ดังนั้นของเหลวในการตัดจะใช้เพื่อให้ได้ฟังก์ชั่นสามอย่าง: การระบายความร้อน (ลดอุณหภูมิและหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ชิ้นงาน) การหล่อลื่น (ลดแรงเสียดทาน) ชนิด (อิมัลชัน, ของเหลวสังเคราะห์) และความดันของของเหลวตัดจะต้องปรับตามวัสดุชิ้นงานชิ้นงาน
iii. ลิงค์กระบวนการสำคัญของการบด
กระบวนการบดจะต้องมีการกำหนดตามวัสดุชิ้นงานความต้องการความแม่นยำและลักษณะเครื่องมือบดโดยมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมโยงหลักสี่ประการ: "การเตรียมการ - การบด - การแต่งกาย - การตรวจสอบ"
1. การเตรียมการเบื้องต้น: การวางรากฐานเพื่อความแม่นยำ
การจับยึดชิ้นงาน: วิธีการหนีบถูกเลือกตามรูปทรงของชิ้นส่วนและแผ่นขับเคลื่อน (เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในการหมุน) หรือ chucks สามกรรเชียงที่ใช้สำหรับชิ้นส่วนเพลา Chucks หรือ Chucks แม่เหล็กไฟฟ้า (ใช้กันทั่วไปในเครื่องบดพื้นผิวสำหรับแรงดูดซับที่สม่ำเสมอ) สำหรับแผ่นดิสก์และชิ้นส่วนแขนเสื้อ; การติดตั้งพิเศษหรือการรองรับยืดหยุ่นสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง (เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูป)
การเลือกเครื่องมือบด: มีการเลือกสารกัดกร่อนตามวัสดุชิ้นงานชิ้นงาน (เช่นล้อบด CBN สำหรับเหล็กแข็ง, ล้อบดซิลิกอนคาร์ไบด์สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม); ขนาดเกรนถูกเลือกตามข้อกำหนดที่แม่นยำ (46-80 กรวดสำหรับการบดหยาบ, 100-240 กรวดสำหรับการบดเสร็จสิ้น); ขนาดเครื่องมือบดและความเร็วการหมุนถูกเลือกตามอุปกรณ์ (อุปกรณ์จับคู่แกนหมุนและช่วงความเร็ว)
การตั้งค่าพารามิเตอร์: ความเร็วในการบด (ความเร็วเชิงเส้นของล้อบด: 30-50m/s สำหรับล้อบดธรรมดา> 50m/s สำหรับล้อบดความเร็วสูง), อัตราการป้อน (โต๊ะทำงานต่อจังหวะ: 0.01-0.05 มม. มีการกำหนด
2. การบดแกนกลาง: บรรลุความแม่นยำและคุณภาพในขั้นตอน
การบดมักจะเป็นไปตามกระบวนการที่ก้าวหน้าของ "การบดหยาบ→การบดกึ่งเสร็จสิ้น→การบดเสร็จสิ้น" เพื่อปรับปรุงความแม่นยำและคุณภาพพื้นผิว:
การบดหยาบ: มุ่งเป้าไปที่การถอดวัสดุอย่างรวดเร็วล้อบดหยาบและอัตราฟีดขนาดใหญ่จะใช้เพื่อลบค่าเผื่อการตัดเฉือนที่เหลืออยู่โดยกระบวนการก่อนหน้านี้ (เช่นการหมุนและการปลอม) ความทนทานต่อมิติถูกควบคุมที่ IT10-IT8 และความขรุขระของพื้นผิวคือ RA1.6-RA3.2μm
การบดกึ่งเสร็จแล้ว: แก้ไขข้อผิดพลาดรูปร่างหลังจากการบดหยาบโดยใช้ล้อบดปานกลางที่มีอัตราการป้อนปานกลาง ความทนทานต่อมิติได้รับการปรับปรุงให้เป็น IT8-IT6 และความขรุขระของพื้นผิวคือ RA0.8-ra1.6μm
เสร็จสิ้นการบด: มุ่งเป้าไปที่การสร้างความมั่นใจในความแม่นยำขั้นสุดท้ายโดยใช้ล้อบดละเอียดและอัตราฟีดขนาดเล็ก ในบางกรณีจำเป็นต้องมีการแต่งตัวล้อบด ความทนทานต่อมิติสามารถเข้าถึง IT6-IT4 และความขรุขระของพื้นผิวคือ RA0.025-RA0.8μm; การบดที่มีความแม่นยำสูงหรือการบดกระจกสามารถลดความหยาบลงได้ต่ำกว่าRA0.01μm
3. การแต่งตัวและการบำรุงรักษาเครื่องมือบด: การบำรุงรักษาความเสถียรของการตัดเฉือน
การแต่งตัวแบบออนไลน์: หากพบว่าล้อเจียรอุดตัน (พื้นผิวที่สว่าง, แรงบดที่เพิ่มขึ้น) หรือความแม่นยำจะลดลงในระหว่างการบดการตัดเฉือนจะหยุดชั่วคราว
การแต่งตัวแบบออฟไลน์: สำหรับล้อบดแบบฟอร์ม (เช่นที่ใช้สำหรับการบดพื้นผิวฟันเกียร์) พวกเขาจะต้องแต่งตัวล่วงหน้าให้กับรูปร่างเป้าหมายบนอุปกรณ์แต่งตัวเฉพาะก่อนที่จะติดตั้งบนเครื่องบดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในรูปแบบ
การตัดการบำรุงรักษาของเหลว: ชิปบดและสิ่งสกปรกในของเหลวตัดจะถูกกรองอย่างสม่ำเสมอและของเหลวใหม่จะถูกเพิ่มเพื่อรักษาความเข้มข้นหลีกเลี่ยงการเกิดสนิมชิ้นงานหรือลดคุณภาพการบดเนื่องจากการเสื่อมของของเหลว
4. การตรวจสอบคุณภาพ: การควบคุมความแม่นยำที่ครอบคลุม
การตรวจสอบมิติ: ไมโครมิเตอร์และมาตรวัดภายในใช้ในการวัดขนาดเชิงเส้น micrometers คันโยกและเครื่องวัดความกลมจะใช้ในการตรวจจับความคลาดเคลื่อนในรูปแบบเช่นความกลมและทรงกระบอก
การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว: ผู้ทดสอบความขรุขระพื้นผิวใช้ในการวัดค่า RA; พื้นผิวได้รับการตรวจสอบสำหรับการเผาไหม้ (สีน้ำเงินดำดำ) และรอยขีดข่วนผ่านการตรวจสอบด้วยภาพหรือกล้องจุลทรรศน์
การตรวจสอบพิเศษ: สำหรับชิ้นส่วนระดับไฮเอนด์ (เช่นใบมีด Aero-Engine) เครื่องวัดพิกัดจะใช้เพื่อตรวจจับความแม่นยำของโปรไฟล์ 3 มิติเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดการออกแบบ