טחינה: ניתוח מקיף של היתרונות, המאפיינים והתהליכים
טחינה היא טכנולוגיית עיבוד דיוק מרכזית בתחום הייצור המכני. עקרון הליבה שלו כרוך בשימוש בדגנים שוחקים על פני השטח של כלי שחיקה מסתובב במהירות גבוהה (כמו גלגל טחינה או ראש טחינה) לביצוע חיתוך מיקרו, שריטות וטיוס על פני השטח. על ידי הסרת שכבה דקה במיוחד של חומר, היא משיגה את הדרישות הממדיות, הגיאומטריות והאיכות השטח של חלקים בעלי דיוק גבוה. כ"תהליך הגימור הסופי "של עיבוד חלקי, הטחינה נמצאת בשימוש נרחב בתחומים עם דרישות דיוק קפדניות כמו מכשירי רכב, חלל וחלל ודיוק. להלן הסבר מפורט משלושה ממדים: יתרונות, מאפיינים ותהליכים.
I. יתרונות ליבה של הטחינה
הטחינה היא תחרותית ביותר בשל "הדיוק הגבוה, האיכותי והמתאמה החזקה שלה", כאשר היתרונות שלה בולטים במיוחד בייצור רכיבי דיוק:
1. דיוק עיבוד מעולה ואיכות פני השטח
דיוק ממדי: זה יכול להשיג ביציבות סובלנות ממדית של IT6-IT4, וכמה טחינה דיוק אולטרה יכולה אפילו להגיע ל- IT3 (טווח סובלנות <0.001 מ"מ), תוך חריגה בהרבה על תהליכי חיתוך קונבנציונליים כמו סיבוב וטעום.
דיוק גיאומטרי: זה יכול לשלוט ביעילות בסובלנות צורה כמו עגיליות, גליליות ושטיחות. לדוגמה, שגיאת העיגול של השחזה הגלילית יכולה להיות <0.0005 מ"מ, ושגיאת השטוח של שחיקת פני השטח יכולה להיות <0.001 מ"מ/מ ', העמידה בדרישות של חלקי מפתח כמו פירי דיוק ומסילות מדריך.
איכות פני השטח: חספוס פני השטח יכול להיות נמוך כמו RA0.2-RA0.01 מיקרומטר. לאחר טחינה של דיוק במיוחד או טחינה של מראה, פני השטח יכולים להשיג אפקט מראה, ולהפחית משמעותית את החיכוך והבלאי של חלקים ושיפור עמידות העייפות.
2. ניתן להתאמה לחומרים קשים למכונות ותנאי עבודה קשים
יכולת הסתגלות חומרית: היא יכולה לעבד "חומרים קשים ושבירים לחתוך" כמו פלדה מוקשה (מעל HRC50), קרביד מלט, קרמיקה וסגסוגות-על. לדוגמה, מיסב פלדה צריכה להשיג דיוק סופי באמצעות טחינה לאחר מרווה (HRC58-62), ואילו חלקי אווירה של סגסוגת טיטניום מסתמכים על הטחינה כדי להבטיח שלמות פני השטח.
יכולת הסתגלות של מצב עבודה: היא יכולה לסיים "חלקים שנוצרו כבר הדורשים עידון", כגון Crankshafts מזויפים ומשטחי קופסאות יצוקות, ללא צורך בהעלאה מחדש. זה מתאים במיוחד לתרחישים של "עיבוד שבבי קשיח", תוך הימנעות מההשפעה של עיוות לטיפול בחום על דיוק.
3. יציבות תהליכים חזקה ועקביות באיכות גבוהה
הטחינה משיגה חיתוך מיקרו דרך הסיבוב המהיר של כלי השחיקה (הסרת חומר המעבר היחיד היא רק 0.001-0.01 מ"מ), וכתוצאה מכך כוח חיתוך יציב והסרת חומר הניתן לשליטה. במהלך ייצור המוני ניתן לשלוט על טווח התנודות הממדי של החלקים בטווח של 0.002 מ"מ. בהשוואה ללטש ידני ותהליכים תלויים אחרים בתלות עבודה, הטחינה מושפעת באופן מינימלי מגורמים אנושיים ויכולה לשמור על איכות עיבוד יציבה במשך זמן רב.
4. תרחישי יישומים רחבים, שילוב פונקציונליות ועיצוב
עיבוד פונקציונלי: הוא מספק משטחי דיוק גבוה לחלקי הילוכים (כגון משטחי שיניים הילוכים ומרוצי מירוצי בורג) וחלקים תומכים (כגון נשיאת טבעות פנימיות וחיצוניות), להבטיח יציבות תנועה ועמידות בלאי; הוא מספק משטחי רשות נמוכים למשטחי איטום (כגון ליבות שסתום) לשיפור ביצועי האיטום.
עיבוד דקורטיבי: טחינה של מראה מיושמת על פגזים של מכשירים רפואיים ופאנלים של מכשירי דיוק, ומשיג גימור פני השטח האטרקטיבי תוך הבטחת דיוק, החלפת תהליכי ליטוש עוקבים.
II. מאפיינים עיקריים של טחינה
המאפיינים הטכניים של הטחינה נקבעים על ידי היגיון הליבה של "חיתוך מיקרו שוחק + תנועה במהירות גבוהה + מיקרו-הסרה", עם זיהוי תהליכים מובהק:
1. במרכז "חיתוך מיקרו שוחק" עם מנגנון עיבוד מורכב
הטחינה אינה תהליך "חיתוך" פשוט, אך האפקט המשולב של מספר גדול של גרגרים שוחקים המופצים באופן אקראי על משטח הכלי הטחון: דגנים שוחקים חדים מבצעים "חיתוך", בוטים יחסית מבצעים "שריטות", ושחוקים משפרים את איכות השטח באמצעות "ליטוש שחול". עובי החיתוך של תבואה שוחקת בודדת הוא 0.1-1 מיקרומטר בלבד (שווה ערך ל- 1/500-1/50 בקוטר שיער אנושי), השייך לקטגוריה של "חיתוך מיקרו", ובכך משיג גימור פני השטח הגבוה במיוחד.
2. כלי השחיקה ככלי הליבה, עם סוג ופרמטרים הקובעים את אפקט העיבוד
הביצועים של כלי השחיקה משפיעים ישירות על דיוק ויעילות עיבוד, עם פרמטרים ליבה כולל:
סוג כלי טחינה: מסווג לפי צורה לגלגלי טחינה (לטחינת גליליות/פני השטח), ראשי טחינה (לטחינה פנימית), אבני שמן (לגימור ידני) וחגורות שוחק (לטחינת שטח מעוגל/גדול); מסווג על ידי שוחק לקורונדום (לעיבוד פלדה), סיליקון קרביד (לעיבוד ברזל יצוק ולא מתכות), יהלום (לעיבוד קרביד מלט וקרמיקה), ובורון ניטריד מעוקב (CBN, לעיבוד פלדה וקשירת-על קשוחים).
פרמטרים עיקריים: גודל תבואה שוחק (מספר גודל תבואה גדול יותר פירושו גרגרים שוחקים עדינים יותר ואיכות פני שטח טובה יותר), חומר מליטה (סוכן מליטה שרף לטחינת מהירות, חומר מליטה קרמי לטחינת דיוק גבוה), וקשיות (קשיות כלי טחינה חייבת להתאים לקשיחות של חומר העבודה כדי למנוע שחיקה חריגה מוגזמת או מכשיר).
3. דרישות דיוק ציוד גבוה, התלויות בבקרת תנועה מדויקת
לטחינה דרישות גבוהות בהרבה לדיוק ויציבות ציוד מאשר ציוד חיתוך רגיל:
מחווני דיוק ליבה: דיוק סיבוב ציר (בדרך כלל <0.001 מ"מ), ישירות תנועת טבלה (<0.002 מ"מ/מ ') ודיוק מיקום יחסי בין גלגל השחזה לחומר העבודה, הקובע ישירות את סבילות הצורה של החלקים המכונה.
סיווג מסוג ציוד: מטחנות גליליות (לחלקים של פיר), מטחנות פנימיות (לחלקים חור), מטחנות שטח (לצלחות שטוחות ומשטחי קופסא), מטחנות כלים (לחיתוך כלים ולמתים), ומטחנות CNC (לטחינת משטחים מורכבים כגון חזות וכתבים דרך תכנות).
4. תמיכה בתהליכי עזר הנדרשים כדי להבטיח המשכיות עיבוד
כלי טחינה מועדים לבלאי או סתימה במהלך העיבוד, הדורשים תהליכי עזר לשמירה על ביצועיהם:
רוטב גלגל טחינה: עטים או שידות יהלומים משמשים להסרת דגנים שוחקים שחוקים ולתיקון פרופיל גלגל השחיקה, מה שמבטיח דיוק טחינה (למשל, גלגל השחיקה חייב להיות לבוש לצורת המטרה לפני שחיקת הצורה).
קירור ושימון: נוצרת כמות גדולה של חום במהלך הטחינה (הטמפרטורה המקומית יכולה לעלות על 1000 מעלות צלזיוס), ולכן נוזל חיתוך משמש להשגת שלוש פונקציות: קירור (הפחתת טמפרטורה והימנעות מכריפה של חומר יצירה), סיכה (צמצום חיכוך) והסרת שבב (נושאת צ'יפס טחינה ושימון שומנים). יש להתאים את הסוג (תחליב, נוזל סינטטי) ולחץ נוזל החיתוך בהתאם לחומר היצירה.
III. קישורי תהליך מפתח של טחינה
יש לנסח תהליכי טחינה בהתבסס על חומר חומר עבודה, דרישות דיוק ומאפייני כלי טחינה, תוך התמקדות בארבעה קישורי ליבה: "הכנה - טחינה - לבוש - בדיקה".
1. הכנה ראשונית: הנחת הבסיס לדיוק
הידוק חומר עבודה: שיטות הידוק נבחרות על פי צורת חלק - מרכזים וצלחות נהיגה (כדי להבטיח דיוק סיבוב) או צ'אקים של שלוש לסת משמשים לחלקים של פיר; צ'אקים או צ'אקים אלקטרומגנטיים (הנפוצים בדרך כלל בטחנות פני השטח לכוח ספיחה אחיד) לחלקים של דיסק ושרוול; אביזרים מיוחדים או תומכים אלסטיים לחלקים דקים עם קירות דקים (כדי להימנע מעיוות מהדק).
בחירת כלי טחינה: שוחקים נבחרים על פי חומר חומר העבודה (למשל, גלגלי טחינה של CBN לפלדה מוקשה, גלגלי השחיקה של קרביד סיליקון לסגסוגות אלומיניום); גדלי התבואה נבחרים על פי דרישות הדיוק (46-80 חצץ לטחינה גסה, 100-240 חצץ לטחינת גימור); גודל הכלי הטחינה ומהירות הסיבוב נבחרים על פי ציוד (ציוד תואם כוח ציר כוח וטווח מהירות).
הגדרת פרמטרים: מהירות טחינה (טחינה מהירות לינארית גלגל: 30-50 מ '/שניות לגלגלי טחינה רגילים,> 50 מ'/שניות לגלגלי טחינה במהירות גבוהה), קצב הזנה (סיפורי טבלה לכל מכה: 0.01-0.05 מ"מ לטחנה מחוספסת, 0.001-0.01 מ"מ לטחינת גימור), וגידול מהירות סיבוב של שטחנה (00-0101מ,
2. שחיקת ליבה: השגת דיוק ואיכות בשלבים
הטחינה בדרך כלל עוקבת אחר תהליך מתקדם של "טחינה גסה → טחינה חצי גימור → גימור טחינה" כדי לשפר בהדרגה את הדיוק ואת איכות השטח:
טחינה גסה: מכוון להסרת חומר במהירות, גלגלי טחינה גסים ושיעורי הזנה גדולים משמשים להסרת דמי העיבוד הותירו על ידי תהליכים קודמים (כגון סיבוב וזיוף). הסובלנות הממדית נשלטת ב- IT10-IT8, וחספוס פני השטח הוא RA1.6-RA3.2 מיקרומטר.
טחינה חצי גימור: מתקן שגיאות צורה לאחר טחינה גסה, באמצעות גלגלי טחינה בינוניים עם שיעורי הזנה מתונים. הסובלנות הממדית משופרת ל- IT8-IT6, וחספוס פני השטח הוא RA0.8-RA1.6 מיקרומטר.
שחיקת סיום: מיועדת להבטיח דיוק סופי, באמצעות גלגלי טחינה עדינים ושיעורי הזנה קטנים. במקרים מסוימים נדרשת התלבשות גלגל טחינה. הסובלנות הממדית יכולה להגיע ל- IT6-IT4, וחספוס פני השטח הוא RA0.025-RA0.8 מיקרומטר; שחיקת דיוק במיוחד או טחינת מראה יכולים להפחית עוד יותר את החספוס מתחת ל- RA0.01 מיקרומטר.
3. כלי טחינה התלבשות ותחזוקה: שמירה על יציבות עיבוד שבבי
רוטב מקוון: אם נמצא כי גלגל השחיקה סתום (משטח בהיר, כוח השחיקה המוגבר) או דיוק מופחת במהלך הטחינה, השביל מושהה, ושידה יהלום משמשת כדי להלביש את הגלגל הטחינה כדי לשחזר את יכולת החיתוך שלו ודיוק הפרופיל.
רוטב לא מקוון: לצורת גלגלי טחינה (כמו אלה המשמשים לטחינת משטחי שיניים הילוכים), הם צריכים להיות לבושים מראש לצורת היעד במכשיר חבישה ייעודי לפני שהם יותקנו במטחנה כדי להבטיח דיוק טופס.
תחזוקת נוזלים חיתוך: טחינה שבבים וזיהומים בנוזל החיתוך מסוננים באופן קבוע, ונוזל חדש מתווסף לשמירה על ריכוז, הימנעות מחלודה של חומר העבודה או מופחת באיכות השחיקה עקב חיתוך הידרדרות נוזלים.
4. בדיקת איכות: בקרת דיוק מקיפה
בדיקה ממדית: מיקרומטר ומדדים פנימיים משמשים למדידת מידות ליניאריות; מיקרומטר מנוף ומדי עיגול משמשים לגילוי סובלנות צורה כמו עגולות וגליליות.
בדיקת איכות פני השטח: בודקי חספוס פני השטח משמשים למדידת ערכי RA; המשטח נבדק על כוויות (כחלחל, מושחר) ושריטות דרך בדיקה חזותית או מיקרוסקופים.
בדיקה מיוחדת: לחלקים מתקדמים (כגון להבי מנועי אוויר), מכונות מדידה מתואמות משמשות לגילוי דיוק פרופיל תלת-ממדי כדי להבטיח עמידה בדרישות העיצוב.
צור קשר עכשיו