Шлифовка (производственный процесс)

Геометрически неопределенная режущая кромка

Шлифовальный круг в зацеплении

Шлифовка - это процесс резки тонких и чистовых деталей, известный с древних времен. Его можно использовать вручную или на шлифовальных станках . Как и во всех процессах обработки, излишки материала отделяются в виде стружки и появляются мелкие заусенцы. Края микроскопических твердых минеральных кристаллов в шлифовальном инструменте действуют как режущие кромки. В древности шлифовальные инструменты состояли из подходящих видов камня, например из мельничного песчаника . Сегодня шлифовальные инструменты обычно производятся в промышленных масштабах путем соединения минерального сыпучего материала, такого как корунд, со связующим веществом с образованием шлифовальных кругов , камней или лент . Измельчение учитывается вместе с хонингованием для измельчения скрепленного зерна, в то время как при притирке и скользящем измельчении зерно рыхло. Поскольку количество зерен в зацеплении так же мало известно, как их геометрия или положение по отношению к заготовке, шлифование, а также хонингование и притирка учитываются при обработке с геометрически неопределенной режущей кромкой . Однако известно, что большинство зерен имеют отрицательный передний угол . Стружка, образующаяся как побочный продукт или отходы во время шлифования и истирания от инструмента, называется шлифовальной пылью .

Шлифование также подходит для твердых материалов, таких как закаленная сталь или керамика, которые до конца 20-го века нельзя было обрабатывать с геометрически заданными режущими кромками, такими как токарная обработка , фрезерование или сверление . По этой причине желаемая форма заготовок была и обычно сначала грубо прорабатывалась в мягком состоянии этим методом для достижения окончательной формы и качества поверхности после затвердевания путем шлифования. Поскольку с одной стороны, жесткая обработка , а с другой - все более мощные процессы шлифования, эта граница становится все более размытой.

история

Шлифовальные и шлифовальные станки известны с давних времен. В Древней Греции также известны точильные камни, охлаждаемые маслом или водой. В средние века в окрестностях Золингена на притоках Вуппера стояли многочисленные молотковые мельницы, которые приводились в движение водяными мельницами для ковки лезвий. Мельницы для чистовой обработки были расположены непосредственно на Wupper, поскольку они требовали больше энергии, которой не было на вторичных прогонах. Поэтому туда везли кованые лезвия.

Достижимая точность

Шлифование более точное, чем процесс резания с геометрически определенной режущей кромкой. Достижимые размеры и форму точности при шлифовании в толерантности классов IT6 к IT8 для поверхностного шлифования, IT4 к IT5 для профильного шлифования и IT4 к IT6 для бесцентровое шлифования. Достигаемые качества поверхности : R _{z от} 1 до 6,3 мкм для плоского шлифования, от 2,25 до 4 мкм для профильного шлифования и бесцентрового шлифования.

Категоризация и определение согласно DIN 8589

В DIN 8580 производственные процессы разделены на основные группы. Основная группа резки более подробно определена в DIN 8589. Он подразделяется на резку , резку с геометрически определенной режущей кромкой , резку с геометрически неопределенной режущей кромкой , снятие , разборку , очистку и эвакуацию. Помимо хонингования и притирки , три процесса шлифования предназначены для обработки с геометрически неопределенными режущими кромками :

Шлифование вращающимися инструментами - это резка многогранными инструментами, геометрически неопределенные режущие кромки которых образованы большим количеством связанных зерен натуральных или синтетических абразивов и отрезают материал на высокой скорости, обычно избегая высоких температур, с помощью непостоянный контакт заготовки с абразивным зерном.

Ленточное шлифование - это резка многогранным инструментом из абразивных зерен на подложке (шлифовальной ленте), которая вращается как минимум на двух вращающихся роликах и прижимается в зоне контакта одним из этих роликов, другим дополнительным опорным элементом или даже без него. опорный элемент, прилегающий к обрабатываемой детали, и его геометрическая форма. Отрежьте материал с неопределенными режущими кромками на высокой скорости, избегая высоких температур за счет непостоянного контакта между заготовкой и абразивным зерном.

Ходовое шлифование - это обработка невращающимся инструментом, геометрически неопределенная режущая кромка которого образована большим количеством связанных абразивных зерен и которые отделяют материал от заготовки посредством возвратно-поступательного, по существу, прямого движения резания (хода).

Соответственно, все процессы шлифования учитываются при обработке связанного зерна. Принцип работы называется «по траектории», поскольку отдельные зерна движутся по траектории, заданной инструментом . В отличие от этого, хонингование является одним из процессов, связанных с усилием, поскольку траектория движения инструментов определяется контактным давлением на заготовку.

Процесс шлифования

Примеры различных процессов шлифования: 1. Круговое плоское шлифование 2. Боковое продольное шлифование 3. Продольное кругло-шлифование 4. Поперечное кругло-шлифование (врезное шлифование) 5. Бесцентровое кругло-шлифование

Внешние петли между точками

процесс

При шлифовании выделяется много тепла из-за высокого уровня трения. В основном это может привести к тепловому расширению заготовки или температурному повреждению. Вот почему при шлифовании почти всегда используются смазочно-охлаждающие жидкости . Скорость резания при шлифовании составляет от 25 до 45 м / с, в исключительных случаях до 120 м / с. В среднем это примерно в 20 раз выше, чем при токарной обработке, что также приводит к очень низким силам резания .

Инструменты

Области применения

Существует три основных области применения: заточка инструментов для заточки режущих инструментов или лезвий, таких как ножи и ножницы, тонкая обработка деталей с целью получения желаемой формы и поверхности и черновая обработка путем очистки, очистки и абразивной резки. Последняя группа занимает наибольшую долю в потреблении шлифовальных кругов в стоимостном выражении.

Для точной обработки деталей машин он используется, например, для поверхностей качения шарикоподшипников, колец подшипников, посадочных мест подшипников, фрез, резьбы, лопаток турбин, головок цилиндров, распределительных валов, толкателей клапанов, уплотнительных поверхностей на корпусах и валах шестерен. а также зубчатость.

Декоративные вырезы

В области технологии декоративного шлифования существуют различные методы и получаемая ими обработка поверхности.

• Продольное шлифование или поперечное шлифование является общим шлифование , который рисует прямые линии на металлической поверхности.
• Поперечного разреза является проектирование разреза , в которой диагональные линии шлифуются на верхней части друг с другом на материале.
• При шлифовании по тонкой линии вся деталь проходит непрерывной линией.
• Ротационное шлифование дает круговые рваные линии, например, техника бисероплетения позволяет получить жемчужную огранку .
• Техника шлифовки с декорированием металла позволяет получать декоративные вырезы, например, в виде логотипов.

Смотри тоже

• Стружкообразование при шлифовании
• Перечень производственных процессов механообработки
• Обрабатываемость
• Высокоскоростная обработка
• Преобразование энергии и нагрев во время обработки

литература

• К. Линденау: Экономичное производство с петлями. Hanser, 2006, ISBN 3-446-40648-4 .
• Фриц Клоке : Производственный процесс 2 - обработка геометрически неопределенной режущей кромкой , 6-е издание. Springer, 2018, ISBN 978-3-662-58091-2

Индивидуальные доказательства

1. ^ Tönshoff: Spanen. Springer, 1995, с. 139.
2. ↑ Гюнтер Шпур: Об изменениях в промышленном мире с помощью станков. Hanser, Мюнхен, 1991, стр. 46, 53, 76.
3. ^ Кетер, Рау: Технология производства для промышленных инженеров. 4-е издание. Hanser, стр.166.
4. ↑ Uwe Heisel , Fritz Klocke , Eckart Uhlmann , Günter Spur : Handbuch Spanen. Hanser, 2014, стр.24.
5. ^ Фриц, Шульце: Технология производства. 11-е издание. Спрингер, стр. 338.
6. ↑ Хайнц Чэтч : Практика технологии обработки. 7-е издание. Vieweg, 2005, с. 226.
7. ↑ Denkena, Tönshoff : Spanen - базовый. 3. Издание. Springer, 2011, с. 291.
8. ↑ Pauksch: Zerspantechnik , Vieweg, 12-е издание. С. 278.
9. ↑ Шёнхерр: Механическая обработка. Ольденбург, 2002, с. 364.

веб ссылки

• Литература по петлям и о петлях в каталоге Немецкой национальной библиотеки