연삭 : 장점, 특성 및 프로세스에 대한 포괄적 인 분석
그라인딩은 기계 제조 분야의 주요 정밀 가공 기술입니다. 핵심 원칙은 고속 회전 분쇄기 공구 (예 : 연삭 휠 또는 그라인딩 헤드)의 표면에 연마 곡물을 사용하여 공작물 표면의 마이크로 절단, 긁힘 및 연마를 수행하는 것입니다. 매우 얇은 재료 층을 제거함으로써 고정밀 부품의 치수, 기하학적 및 표면 품질 요구 사항을 달성합니다. 부품 가공의 "최종 마무리 프로세스"로서, 그라인딩은 자동차, 항공 우주 및 정밀 기기와 같은 엄격한 정밀 요구 사항이있는 필드에서 널리 사용됩니다. 아래는 장점, 특성 및 프로세스의 세 가지 차원에 대한 자세한 설명입니다.
I. 그라인딩의 핵심 장점
그라인딩은 "높은 정밀도, 고품질 및 강력한 적응성"으로 인해 경쟁이 치열하며, 정밀 구성 요소의 제조에서 특히 두드러진 이점이 있습니다.
1. 우수한 가공 정밀도 및 표면 품질
치수 정밀도 : IT6-IT4의 치수 공차를 안정적으로 달성 할 수 있으며, 일부 초정전 분쇄는 IT3 (공차 범위 <0.001mm)에 도달 할 수 있으며, 회전 및 밀링과 같은 기존의 절단 과정을 훨씬 초과합니다.
기하학적 정밀도 : 둥근 성, 원통형 및 평탄도와 같은 형태 공차를 효과적으로 제어 할 수 있습니다. 예를 들어, 원통형 연삭의 둥근 오차는 <0.0005mm 일 수 있으며 표면 연삭의 평탄도 오차는 <0.001mm/m 일 수 있으며 정밀 샤프트 및 가이드 레일과 같은 주요 부품의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
표면 품질 : 표면 거칠기는 RA0.2-RA0.01μm만큼 낮을 수 있습니다. 초고차 연삭 또는 거울 연삭 후, 표면은 미러 효과를 달성하여 부품 마찰을 크게 줄이고 마모 및 피로 저항을 향상시킬 수 있습니다.
2. 대기성 물질과 가혹한 근무 조건에 적응할 수 있습니다
재료 적응성 : 강화 강철 (HRC50 이상), 시멘트 카바이드, 세라믹 및 슈퍼 합금과 같은 "단단하고 부서지기 어려운 재료"를 처리 할 수 있습니다. 예를 들어, 베어링 스틸은 담금질 후 연삭 (HRC58-62)을 통해 최종 정밀도를 달성 해야하는 반면, 티타늄 합금 항공 우주 부품은 표면 무결성을 보장하기 위해 연삭에 의존합니다.
작업 조건 적응성 : 다시 말할 필요없이 위조 크랭크 샤프트 및 캐스트 박스 표면과 같이 "이미 정제가 필요한 부품"을 완료 할 수 있습니다. 특히 열처리 변형이 정밀도에 미치는 영향을 피하고 "고정 후 가공"시나리오에 특히 적합합니다.
3. 강력한 공정 안정성과 고품질 일관성
그라인딩은 연삭 도구의 고속 회전을 통해 마이크로 절단을 달성하여 (단일 패스 재료 제거는 0.001-0.01mm에 불과 함) 안정적인 절단 및 제어 가능한 재료 제거를 초래합니다. 대량 생산 동안, 부품의 치수 변동 범위는 0.002mm 이내에 제어 할 수 있습니다. 수동 연마 및 기타 노동 의존적 프로세스와 비교할 때, 그라인딩은 인적 요인에 의해 최소한으로 영향을받으며 오랫동안 안정적인 가공 품질을 유지할 수 있습니다.
4. 기능과 장식 성을 결합한 광범위한 응용 시나리오
기능 가공 : 전송 부품 (기어 치아 표면 및 볼 스크류 경마장)과 같은 고정밀 표면을 제공하고 부품 (예 : 내부 및 외부 링 베어링)을 지원하여 모션 안정성 및 내마모성을 보장합니다. 밀봉 성능을 향상시키기 위해 표면 (예 : 밸브 코어)을 밀봉하기위한 저급 표면을 제공합니다.
장식 가공 : 미러 연삭은 의료 기기의 껍질과 정밀 기기 패널에 적용되며, 매력적인 표면 마감을 달성하면서 정밀도를 보장하여 후속 연마 공정을 대체합니다.
II. 그라인딩의 주요 특성
그라인딩의 기술적 특성은 뚜렷한 프로세스 식별과 함께 "연마 마이크로 컷 + 고속 모션 + 미세 소포"의 핵심 논리에 의해 결정됩니다.
1. 복잡한 가공 메커니즘으로 "연마 마이크로 절단"을 중심으로
그라인딩은 간단한 "절단"공정은 아니지만 분쇄 도구 표면에 많은 수의 무작위 분포 된 연마 곡물의 결합 된 효과 : 날카로운 연마 곡물은 "절단"을 수행하고, 상대적으로 무뚝뚝한 사람들은 "긁힘"을 수행하며, 마모 된 것들이 "압출 연마"를 통해 표면 품질을 향상시킵니다. 단일 연마 곡물의 절단 두께는 "마이크로 절단"의 범주에 속하는 0.1-1μm (사람의 모발 직경의 1/500-1/50에 해당)에 불과하므로 표면 마감이 매우 높습니다.
2. 가공 효과를 결정하는 유형 및 매개 변수가 포함 된 핵심 도구로서 연삭 도구
연삭 도구의 성능은 다음을 포함한 코어 매개 변수와 함께 가공 정밀도 및 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
연삭 도구 유형 : 모양으로 분쇄 휠 (원통형/표면 연삭), 연삭 헤드 (내부 연삭), 오일 스톤 (수동 마감재) 및 연마 벨트 (곡선/대규모 분쇄용)로 분류됩니다. Corundum (가공 스틸), 실리콘 카바이드 (주철 및 비 메탈 가공), 다이아몬드 (시멘트 카바이드 및 세라믹 가공) 및 입방 붕소 (경화 된 강철 및과 합금을 처리하기위한 CBN)로 연마체로 분류.
주요 매개 변수 : 연마 곡물 크기 (더 큰 입자 크기 수는 더 미세한 연마 곡물과 더 나은 표면 품질을 의미합니다), 본딩 제 (고속 연삭을위한 수지 결합제, 고정밀 연삭을위한 세라믹 결합제) 및 경도 (그라인딩 도구 경도는 과도한 마모 또는 막힘을 피하기 위해 공작 경도와 일치해야합니다).
3. 정밀 모션 제어에 따라 높은 장비 정밀 요구 사항
그라인딩은 일반 절단 장비보다 장비 정밀도 및 안정성에 대한 요구 사항이 훨씬 높습니다.
코어 정밀 지표 : 스핀들 회전 정밀도 (일반적으로 <0.001mm), 테이블 모션 스트레이트 니스 (<0.002mm/m) 및 연삭 휠과 공작물 사이의 상대 위치 정밀도로 가공 된 부품의 형태 공차를 직접 결정합니다.
장비 유형 분류 : 원통형 그라인더 (샤프트 부품의 경우), 내부 분쇄기 (구멍 부품), 표면 그라인더 (평평한 판 및 박스 표면), 공구 분쇄기 (절단 도구 및 다이) 및 CNC 그라인더 (캠 샤프트 및 프로그램을 통한 블레이드 및 블레이드를 위해).
4. 가공 연속성을 보장하는 데 필요한 보조 프로세스 지원
그라인딩 도구는 가공 중에 마모 또는 막히기 쉽기 때문에 성능을 유지하기 위해 보조 프로세스가 필요합니다.
연삭 휠 드레싱 : 다이아몬드 펜 또는 드레서는 마모 된 연마 곡물을 제거하고 연삭 휠 프로파일을 수리하여 연삭 정밀도를 보장합니다 (예 : 연삭 휠은 형태 연삭 전에 대상 모양으로 옷을 입어야 함).
냉각 및 윤활 : 분쇄 중에 많은 양의 열이 생성되며 (국소 온도는 1000 ° C를 초과 할 수 있음), 절단 유체는 냉각 (온도 감소 및 공작물 화상을 피함), 윤활 (마찰 감소) 및 칩 상락 (칩 및 파손 된 요점 곡물의 세 가지 기능을 달성하는 데 사용됩니다. 절단 유체의 유형 (에멀젼, 합성 유체) 및 압력은 공작물 재료에 따라 조정되어야합니다.
III. 연삭의 핵심 프로세스 링크
연삭 프로세스는 4 가지 핵심 링크에 중점을 둔 공작물 재료, 정밀 요구 사항 및 연삭 도구 특성을 기반으로 공식화되어야합니다. "준비 - 그라인딩 - 드레싱 - 검사".
1. 예비 준비 : 정밀도를위한 기초를 놓습니다
공작물 클램핑 : 클램핑 방법은 부품 모양 - 중심 및 구동 플레이트 (회전 정밀도를 보장하기 위해) 또는 3 턱 척이 샤프트 부품에 사용됩니다. 디스크 및 슬리브 부품에 대한 척 또는 전자기 척 (균일 한 흡착력을 위해 표면 분쇄기에서 일반적으로 사용); 얇은 벽 부품에 대한 특수 비품 또는 탄성 지지대 (클램핑 변형을 피하기 위해).
연삭 도구 선택 : 연마제는 공작물 재료에 따라 선택됩니다 (예 : 경화 된 강철 용 CBN 그라인딩 휠, 알루미늄 합금을위한 실리콘 카바이드 분쇄 휠); 곡물 크기는 정밀 요구 사항에 따라 선택됩니다 (거친 연삭의 경우 46-80 그릿, 마무리 연삭을위한 100-240 그릿); 연삭 공구 크기 및 회전 속도는 장비 (일치 장비 스핀들 파워 및 속도 범위)에 따라 선택됩니다.
매개 변수 설정 : 연삭 속도 (연삭 휠 선형 속도 : 일반 연삭 휠의 경우 30-50m/s, 고속 연삭 휠의 경우> 50m/s), 피드 속도 (스트로크 당 테이블 인상 : 거친 분쇄의 경우 0.01-0.01mm), 마무리 분쇄 속도와 0.001-0.01mm (휠을 일치시키기). 단호한.
2. 핵심 연삭 : 단계에서 정밀성과 품질 달성
그라인딩은 일반적으로 정밀도와 표면 품질을 점차적으로 향상시키기 위해 "거친 연삭 → 반 마무리 연삭 → 마무리 연삭"의 점진적인 과정을 따릅니다.
거친 연삭 : 재료를 빠르게 제거하는 것을 목표로하고, 거친 그라인딩 휠 및 큰 공급 속도는 이전 공정 (예 : 회전 및 단조)에 의해 남은 가공 허용량을 제거하는 데 사용됩니다. 치수 공차는 IT10-IT8에서 제어되며 표면 거칠기는 RA1.6-RA3.2μm입니다.
반정 기간 연삭 : 중간 정도의 공급 속도를 가진 중간 입자 연삭 휠을 사용하여 거친 연삭 후 모양 오류를 수정합니다. 치수 공차는 IT8-IT6으로 개선되고 표면 거칠기는 RA0.8-RA1.6μm입니다.
마무리 연삭 : 세밀한 분쇄 휠과 작은 공급 속도를 사용하여 최종 정밀도를 보장하는 것을 목표로합니다. 경우에 따라 그라인딩 휠 드레싱이 필요합니다. 치수 공차는 IT6-IT4에 도달 할 수 있고, 표면 거칠기는 RA0.025-RA0.8μm이고; 초고차 분쇄 또는 미러 연삭은 RA0.01μm 미만으로의 거칠기를 더욱 감소시킬 수 있습니다.
3. 연삭 공구 드레싱 및 유지 보수 : 가공 안정성 유지
온라인 드레싱 : 연삭 휠이 막히는 것으로 밝혀 지거나 (밝은 표면, 연삭 력 증가) 연삭 중에 정밀도가 감소하고 가공이 일시 중지되고 다이아몬드 드레서는 그라인딩 휠을 드레싱하여 절단 능력과 프로파일 정밀도를 복원하는 데 사용됩니다.
오프라인 드레싱 : 형태 연삭 휠 (예 : 연삭 기어 치아 표면에 사용되는 것)의 경우, 그라인더에 설치되기 전에 정밀도를 보장하기 전에 전용 드레싱 장치의 대상 모양에 사전 옷을 입어야합니다.
절단 유체 유지 : 절단 유체의 연삭 칩 및 불순물을 정기적으로 여과하고, 농도를 유지하기 위해 새로운 유체가 첨가되어 공작물이 녹을 피하거나 절단 유체 악화로 인해 연삭 품질이 감소합니다.
4. 품질 검사 : 포괄적 인 정밀 제어
치수 검사 : 마이크로 미터 및 내부 게이지는 선형 치수를 측정하는 데 사용됩니다. 레버 마이크로 미터 및 둥근 미터는 원형 및 원통형과 같은 형태 공차를 감지하는 데 사용됩니다.
표면 품질 검사 : 표면 거칠기 테스터는 RA 값을 측정하는 데 사용됩니다. 표면은 화상 (푸르스름, 검은 색)을 검사하고 육안 검사 또는 현미경을 통해 긁힘입니다.
특별 검사 : 고급 부품 (예 : Aero-Engine Blades)의 경우 좌표 측정기를 사용하여 3D 프로파일 정밀도를 감지하여 설계 요구 사항을 준수 할 수 있습니다.
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