Proces szlifowania prętów bezkłowych: dodatkowy, zastosowanie i dobór maszyn

Warsztat mechaniczny otrzymuje zamówienie na 50 000 kołków ustalających ze stali hartowanej, każdy o tolerancji średnicy ± 0,005 mm i wymogu wykończenia powierzchni 0,4 Ra. W konwencjonalnej szlifierce cylindrycznej objętość ta wymagałaby wielokrotnego centrowania i ustawiania. W przypadku szlifowania prętowego bezkłowego te same części przemieszczają się w sposób ciągły przez maszynę, przy czym pręt jest podtrzymywany na całej długości za pomocą koła regulacyjnego i ostrza podpórki roboczej. Jest to główny powód, dla którego szlifowanie prętów bezkłowych jest preferowanym procesem w przypadku masowych półfabrykatów okrągłych: usuwa mocowania końcowe i centruje, skraca czas cyklu i niezawodnie utrzymuje małe średnice. W tym artykule wyjaśniono proces, jego granice dokładności i na co należy zwrócić uwagę przy wyborze bezkłowej szlifierki do prętów.

Co to jest szlifowanie bezkłowe?

Bezkłowe szlifowanie prętów to precyzyjny proces obróbki, który usuwa materiał z cylindrycznego przedmiotu obrabianego bez trzymania go w centrach lub w uchwycie. Drążek spoczywa na ostrzu roboczym umieszczonym pomiędzy dwoma kołami. Tarcza szlifierska wykonuje właściwe cięcie, natomiast tarcza regulująca steruje obrotem przedmiotu obrabianego i prędkością posuwu poprzez tarcie. Ponieważ pręt jest podparty na całej jego długości, metoda ta jest szczególnie skuteczna w przypadku prętów okrągłych, które wymagają stałej średnicy, prostoliniowości i wykończenia powierzchni. Typowe zastosowania obejmują stalowe kołki, sworznie łożyskowe, półwyroby wałów i pręty hydrauliczne.

Jak działa proces szlifowania prętów bezkłowych

Proces ma trzy typowe warianty. Każda z nich wykorzystuje tę samą geometrię dwóch kół, ale różni się sposobem podawania pręta do strefy szlifowania.

Szlifowanie przelotowe

Szlifowanie przelotowe jest najpopularniejszą metodą szlifowania prętów bezkłowych. Koło regulacyjne jest nachylone pod niewielkim kątem, zwykle od 1 do 5 stopni, dzięki czemu pręt przesuwa się osiowo obok ściernicy w jednym przejściu. Jest to najszybsza metoda w przypadku prętów prostych: szlifujemy je na całej długości bez zatrzymywania. Pasuje do długich prętów, sworzni i półproduktów wałów, gdzie nie ma potrzeby konserwacji profili końcowych.

Szlifowanie końcowe

Podczas szlifowania z posuwem końcowym pręt jest wprowadzany z jednego końca aż do zatrzymania, a ściernica kontynuuje obrót, podczas gdy koło regulacyjne utrzymuje pręt w strefie szlifowania. Metodę tę wybiera się, gdy część ma łeb, zwężenie lub występ, który zapobiega posuwowi przelotowemu.

Szlifowanie w posuwie

Szlifowanie wstępne wprowadza pręt promieniowo do ściernicy. Długość przedmiotu obrabianego musi być krótsza niż szerokość koła. Umożliwia szlifowanie wielu średnic lub profili w jednym zagłębieniu i jest powszechny w przypadku prętów z występami, fazowaniami i kształtowanymi końcami.

Kluczowe różnice między szlifowaniem bezkłowym a konwencjonalnym szlifowaniem walców

Jeśli produkcja odbywa się na średnią lub dużą skalę, a obrabianym przedmiotem jest prosty pręt, szlifowanie bezkłowe będzie zazwyczaj szybsze i bardziej spójne. Konwencjonalne szlifowanie cylindryczne nadal ma przewagę w przypadku jednorazowych prac lub gdy część musi być umieszczona w środku.

Dokładność i możliwości wykończenia powierzchni

Precyzyjna szlifierka cylindryczna CNC do wałów złożonych Ta szlifierka do cylindrów CNC zapewnia submikronową precyzję dzięki sztywnemu odlewowi i zaawansowanej technologii wrzeciona. Pasuje do pojedynczych części lub tych wymagających umiejscowienia centralnie, zapewniając dokładne profile proste, stożkowe lub wielostopniowe. Zobacz produkt →

Dobrze dostrojona bezkłowa szlifierka do prętów może utrzymać średnicę ± 0,005 mm przy właściwym obciąganiu ściernicy, przepływie chłodziwa i prędkości posuwu. W produkcji realistyczne są następujące wartości:

• Tolerancja średnicy: ±0,005 mm
• Okrągłość: 0,002 do 0,005 mm
• Prostoliniowość: 0,005 mm na długości 500 mm lub lepsza
• Wykończenie powierzchni: Ra 0,2 do 0,4 μm

Na te wyniki ma wpływ kilka czynników. Częstotliwość obciągania ściernicy określa szybkość degradacji krawędzi skrawającej. Przepływ chłodziwa i ciśnienie kontrolują gromadzenie się ciepła w strefie szlifowania. Szybkość posuwu i prędkość koła muszą być zrównoważone, aby uniknąć drgań. Ważna jest również odpowiednia twardość ściernicy dla danej rodziny materiałów.

Jednak nie każda praca z prętem najlepiej nadaje się do szlifowania bezkłowego. Jeśli przedmiot obrabiany ma otwory centrujące, które należy zachować, lub zakres tolerancji jest bardzo mały, a partia jest krótka, lepszym wyborem może być precyzyjna szlifierka do wałków CNC. Aby bliżej przyjrzeć się osiągalnej dokładności, zobacz ten przewodnik dotyczący dokładności szlifowania bezkłowego .

Praktyczne uwagi dotyczące produkcji

Automatyczna szlifierka walcowa CNC z załadunkiem robotycznym Ta automatyczna szlifierka cylindryczna, zaprojektowana do produkcji masowej, jest wyposażona w dwukanałowe sterowanie umożliwiające jednoczesne szlifowanie i obsługę. Zmniejsza koszty pracy i bezproblemowo integruje się z w pełni zautomatyzowanymi liniami. Zobacz produkt →

Zachowanie materiału i pręta

Bezkłowe szlifowanie prętów działa na stali węglowej, stali stopowej, stali nierdzewnej, mosiądzu, aluminium i wielu gatunkach hartowanych. Wybór ziarna i twardość ściernicy muszą być dostosowane do materiału przedmiotu obrabianego. Pręty ze stali nierdzewnej wymagają częstego obciągania, ponieważ szybko obciążają ściernicę; miękkie aluminiowe kierownice wymagają koła o otwartej strukturze, aby uniknąć zatykania. Znajomość rodziny materiałów będzie miała wpływ zarówno na wybór koła, jak i ustawienia maszyny.

Zarządzanie chłodziwem i temperaturą

Chłodziwo przy szlifowaniu bezkłowym spełnia podwójne zadanie: usuwa ciepło i zmywa wióry. Jeśli dysza płynu chłodzącego jest ustawiona nieprawidłowo lub natężenie przepływu jest zbyt małe, lokalne przegrzanie może spowodować uszkodzenia termiczne. Przy dużych prędkościach posuwu przez strefę szlifowania każda część zależy od stabilnego, dobrze przefiltrowanego strumienia chłodziwa. Układ chłodzenia z odpowiednią kontrolą temperatury pomaga utrzymać stałą średnicę przez całą zmianę.

Opcje automatyzacji i ładowania

Gdy objętość jest duża, automatyczne podawanie i rozładunek może znacznie poprawić wykorzystanie. Podajnik prętów dostarcza zapasy ze stałą szybkością, podczas gdy mechanizm odbierający usuwa gotowe pręty. Zmniejsza to potrzebę uwagi operatora i pomaga utrzymać jednolite czasy cykli. Zapobiega także zbyt długiemu przebywaniu nieobciążonych części w gorącej strefie szlifowania, co może mieć wpływ na odkształcenia cieplne. W przypadku tych zastosowań maszynę z funkcją automatycznego załadunku można połączyć ze szlifierką bezkłową lub w pełni automatyczną szlifierkę do walców CNC można rozważyć jako alternatywny układ linii.

Jak wybrać odpowiednią bezkłową szlifierkę prętową

Szlifierka bezkłowa do obróbki prętów o dużej objętości Ta szlifierka bezkłowa umożliwia szlifowanie w trybie ciągłym i wgłębnym bez otworów centralnych. Jego sztywna konstrukcja i koło z serworegulacją zapewniają stabilną pracę elementów złącznych, sworzni i długich prętów w dużej skali. Zobacz produkt →

Sztywność maszyny i jakość wrzeciona

Sztywność strukturalna szlifierki bezkłowej określa, jak dobrze jest ona odporna na ugięcie pod obciążeniem. Wysokiej jakości łożyska i odpowiednio wytłumione łoże utrzymują stabilną linię środkową koła. Podczas szlifowania hartowanej stali stopowej lub dużych prętów niewystarczająca sztywność objawia się pasmowym wykończeniem i odchyleniem średnicy. Maszynę należy oceniać nie na podstawie samego przesuwu stołu, ale na podstawie ogólnej pętli sztywności przechodzącej przez wrzeciono, głowicę koła i łoże.

Konfiguracja ściernicy i koła regulacyjnego

Szerokość i średnica ściernicy określają maksymalną strefę szlifowania. Jeżeli obrabiasz pręty dłuższe niż jest to możliwe w jednej operacji, należy ocenić, czy maszyna jest w stanie obsłużyć szlifowanie przelotowe z dodatkowymi podporami roboczymi. Napęd koła regulacyjnego powinien umożliwiać precyzyjną regulację prędkości, gdyż jego prędkość ma bezpośredni wpływ na obrót pręta i posuw osiowy.

System sterowania i możliwości opatrunku

Szlifierka bezkłowa CNC może zautomatyzować cykl obciągania, posuw kompensacyjny i harmonogram posuwu szlifowania. Jest to duża zaleta, gdy używasz sztabek tego samego rozmiaru przez całą dobę. Funkcja automatycznego obciągania utrzymuje ostrość tarczy w odstępach odpowiadających tolerancji części. Automatyczna kompensacja zapewnia, że ​​maszyna koryguje zużycie kół, dzięki czemu operator nie musi ręcznie mierzyć każdego elementu.

Wymagania niestandardowe i niestandardowe

Niektóre zadania barowe nie pasują do standardowej maszyny katalogowej. Duże średnice, ekstremalne długości lub specjalne profile mogą wymagać: niestandardowa szlifierka . Kiedy standardowa szlifierka bezkłowa nie jest w stanie pokryć geometrii przedmiotu obrabianego ani celu produkcyjnego, kolejnym praktycznym krokiem jest omówienie niestandardowego rozwiązania z konstruktorem sprzętu. Szlifierki do otworów centralnych, maszyny z szerokimi tarczami i inne konstrukcje niestandardowe można zintegrować z linią produkcyjną, gdy wymaga tego zadanie.

Wniosek

Bezkłowe szlifowanie prętów jest praktyczną odpowiedzią na potrzeby precyzyjnej obróbki prętów o dużej objętości. Utrzymuje niewielkie średnice, zapewnia doskonałe wykończenie powierzchni i utrzymuje produkcję w ruchu. Aby uzyskać maksymalną wartość, maszynę należy wybrać biorąc pod uwagę skład części: rodzaj podawania, konfigurację kół, system sterowania oraz to, czy maszyna zapewnia wystarczającą elastyczność do przyszłej pracy. Jeśli potrzebujesz sprzętu, skontaktuj się z producentem, który może pokazać Ci sprawdzoną szlifierkę bezkłową i jest gotowy wesprzeć ją niezawodnym serwisem. Dzięki temu połączeniu uzyskasz proces, który możesz bezpiecznie przeprowadzić, zmiana po zmianie. Uznany konstruktor obrabiarek z rozległymi zasobami produkcyjnymi i szerokim doświadczeniem w eksporcie może pomóc w dopasowaniu tych czynników do konkretnego zastosowania.