Molilla: un análisis exhaustivo de ventajas, características y procesos
La molienda es una tecnología de mecanizado de precisión clave en el campo de la fabricación mecánica. Su principio de núcleo implica el uso de granos abrasivos en la superficie de una herramienta de molienda giratoria de alta velocidad (como una rueda de molienda o cabezal de molienda) para realizar microcortes, rascarse y pulir en la superficie de la pieza de trabajo. Al eliminar una capa de material extremadamente delgada, logra los requisitos dimensionales, geométricos y de calidad de la superficie de las piezas de alta precisión. Como el "proceso final de acabado" de mecanizado por parte, la rectificación se usa ampliamente en campos con estrictos requisitos de precisión como instrumentos automotrices, aeroespaciales y de precisión. A continuación se muestra una explicación detallada de tres dimensiones: ventajas, características y procesos.
I. Ventajas del núcleo de la molienda
La molienda es altamente competitiva debido a su "alta precisión, alta calidad y una fuerte adaptabilidad", y sus ventajas son particularmente prominentes en la fabricación de componentes de precisión:
1. Excelente precisión de mecanizado y calidad de la superficie
Precisión dimensional: puede lograr de manera estable tolerancias dimensionales de IT6-IT4, y algunos molinos de ultra precisión pueden incluso alcanzar IT3 (rango de tolerancia <0.001 mm), superando con creces los procesos de corte convencionales como el giro y la fresación.
Precisión geométrica: puede controlar de manera efectiva las tolerancias de la forma, como la redondez, la cilindricidad y la planitud. Por ejemplo, el error de redondez de la molienda cilíndrica puede ser <0.0005 mm, y el error de planitud de la molienda de superficie puede ser <0.001 mm/m, cumpliendo con los requisitos de las piezas clave, como ejes de precisión y rieles de guía.
Calidad de la superficie: la rugosidad de la superficie puede ser tan baja como RA0.2-RA0.01 μm. Después de la molienda de ultra precisión o la molienda de espejo, la superficie puede lograr un efecto espejo, reduciendo significativamente la fricción y el desgaste de la pieza y la mejora de la resistencia a la fatiga.
2. Adaptable a los materiales difíciles de la máquina y las duras condiciones de trabajo
Adaptabilidad del material: puede procesar "materiales duros y frágiles difíciles de cortar", como el acero endurecido (por encima de HRC50), el carburo cementado, la cerámica y las superaltas. Por ejemplo, el acero del rodamiento debe lograr la precisión final a través de la molienda después del enfriamiento (HRC58-62), mientras que las piezas aeroespaciales de aleación de titanio dependen de la molienda para garantizar la integridad de la superficie.
Adaptabilidad de la condición de trabajo: puede terminar "piezas ya formadas que requieren refinamiento", como los cigüeñales forjados y las superficies de la caja de fundición, sin la necesidad de volver a rodear. Es particularmente adecuado para los escenarios de "mecanizado posterior al endurecimiento", evitando el impacto de la deformación del tratamiento térmico en la precisión.
3. Estabilidad fuerte del proceso y consistencia de alta calidad
La molienda logra micro-corte a través de la rotación de alta velocidad de la herramienta de molienda (la eliminación de material de paso único es de solo 0.001-0.01 mm), lo que resulta en una fuerza de corte estable y la eliminación de material controlable. Durante la producción en masa, el rango de fluctuación dimensional de las piezas se puede controlar dentro de 0.002 mm. En comparación con el pulido manual y otros procesos dependientes del trabajo de parto, la molienda se ve mínimamente afectada por los factores humanos y puede mantener una calidad de mecanizado estable durante mucho tiempo.
4. Amplios escenarios de aplicación, combinando funcionalidad y decoración
Mecanizado funcional: proporciona superficies de alta precisión para partes de transmisión (como superficies de dientes de engranajes y pistas de carreras de tornillo de bola) y piezas de soporte (como los anillos internos y externos del rodamiento), asegurando la estabilidad del movimiento y la resistencia al desgaste; Proporciona superficies de baja toscencia para las superficies de sellado (como los núcleos de válvulas) para mejorar el rendimiento del sellado.
Mecanizado decorativo: la molienda de espejo se aplica a las conchas de dispositivos médicos y paneles de instrumentos de precisión, logrando un acabado de superficie atractivo y garantiza la precisión, reemplazando los procesos de pulido posteriores.
II. Características principales de la molienda
Las características técnicas de la rectificación están determinadas por la lógica central de "microcortes abrasivos + movimiento de alta velocidad + micro-relación", con distinta identificación del proceso:
1. Centrado en "microcortes abrasivos" con mecanismo de mecanizado complejo
La molienda no es un proceso simple de "corte", pero el efecto combinado de una gran cantidad de granos abrasivos distribuidos al azar en la superficie de la herramienta de molienda: los granos abrasivos afilados realizan "corte", relativamente rompidos, realizan "rasguños", y los desgastados mejoran la calidad de la superficie a través de "pulido de extrusión". El grosor de corte de un solo grano abrasivo es de solo 0.1-1 μm (equivalente a 1/500-1/50 del diámetro de un cabello humano), que pertenece a la categoría de "microcortes", logrando así un acabado superficial extremadamente alto.
2. La herramienta de molienda como herramienta central, con tipo y parámetros que determinan el efecto de mecanizado
El rendimiento de la herramienta de molienda afecta directamente la precisión y la eficiencia del mecanizado, con parámetros centrales que incluyen:
Tipo de herramienta de molienda: Clasificado por forma en ruedas de molienda (para molienda cilíndrica/superficial), cabezas de molienda (para molienda interna), piedras de aceite (para acabado manual) y cinturones abrasivos (para molienda de área curva/grande); Clasificado por abrasivo en corundum (para procesar acero), carburo de silicio (para procesar hierro fundido y no metales), diamante (para procesar carburo y cerámica cementados) y nitruro de boro cúbico (CBN, para procesar acero endurecido y superaloyas).
Parámetros clave: tamaño de grano abrasivo (número de tamaño de grano más grande significa granos abrasivos más finos y una mejor calidad de la superficie), agente de unión (agente de unión de resina para molienda de alta velocidad, agente de unión de cerámica para una rectificación de alta precisión) y la dureza (la dureza de la herramienta de molienda debe coincidir con la dureza de la pieza de trabajo para evitar el desgaste o el clogging abrasivo excesivo).
3. Requisitos de precisión de altos equipos, dependiendo del control de movimiento de precisión
La molienda tiene requisitos mucho más altos para la precisión y estabilidad del equipo que el equipo de corte ordinario:
Indicadores de precisión del núcleo: precisión de rotación del huso (generalmente <0.001 mm), rectitud de movimiento de la tabla (<0.002 mm/m) y precisión posicional relativa entre la rueda de molienda y la pieza de trabajo, que determinan directamente las tolerancias de forma de las partes mecanizadas.
Clasificación del tipo de equipo: molinetes cilíndricos (para piezas de eje), molinillos internos (para piezas de orificio), molinillos de superficie (para placas planas y superficies de caja), molinillos de herramientas (para herramientas de corte y troqueles) y molinetes CNC (para molienda de superficies curvas complejas, como árboles de camas y cuchillas a través de la programación).
4. Soporte de procesos auxiliares necesarios para garantizar la continuidad del mecanizado
Las herramientas de molienda son propensas a usar o obstruir durante el procesamiento, lo que requiere procesos auxiliares para mantener su rendimiento:
Molilla de aderezo de la rueda: los bolígrafos o tocadores de diamantes se usan para eliminar los granos abrasivos desgastados y reparar el perfil de la rueda de molienda, asegurando la precisión de la molienda (por ejemplo, la rueda de molienda debe vestirse a la forma objetivo antes de la forma de molienda).
Enfriamiento y lubricación: se genera una gran cantidad de calor durante la molienda (la temperatura local puede exceder los 1000 ° C), por lo que el fluido de corte se usa para lograr tres funciones: enfriamiento (reduciendo la temperatura y evitando la quemadura de la pieza de trabajo), la lubricación (reducción de la fricción) y la eliminación de chips (transportando chips y las cruelas abrasivas rotas). El tipo (emulsión, fluido sintético) y la presión del fluido de corte deben ajustarse de acuerdo con el material de la pieza de trabajo.
Iii. Enlaces de proceso clave de la rectificación
Los procesos de molienda deben formularse en función de el material de la pieza de trabajo, los requisitos de precisión y las características de la herramienta de molienda, centrándose en cuatro enlaces de núcleo: "Preparación - Molilla - Vestido - Inspección".
1. Preparación preliminar: sentar las bases para la precisión
Cuesta de sujeción de la pieza de trabajo: los métodos de sujeción se seleccionan según la forma de la pieza: centros de conducción y placas de conducción (para garantizar la precisión de rotación) o los folletos de tres comandantes se usan para piezas de eje; Chucks o chucks electromagnéticos (comúnmente usados en molinillos de superficie para la fuerza de adsorción uniforme) para piezas de disco y manga; Accesorios especiales o soportes elásticos para piezas de paredes delgadas (para evitar sujetar la deformación).
Selección de herramientas de molienda: los abrasivos se seleccionan según el material de la pieza de trabajo (por ejemplo, ruedas de molienda CBN para acero endurecido, ruedas de molienda de carburo de silicio para aleaciones de aluminio); Los tamaños de grano se seleccionan de acuerdo con los requisitos de precisión (46-80 arena para la molienda rugosa, 100-240 grano para la molienda de acabado); El tamaño de la herramienta de molienda y la velocidad de rotación se seleccionan de acuerdo con el equipo (rango de velocidad y velocidad del husillo de equipos coincidentes).
Configuración de parámetros: velocidad de molienda (velocidad lineal de rueda de molienda: 30-50m/s para ruedas de molienda ordinarias,> 50m/s para ruedas de rectificación de alta velocidad), velocidad de alimentación (tasa de información por trayectoria: 0.01-0.05 mm para la ritmo de rugos de 0.001-0.01 mm para acabado para acabar) y la velocidad de rotación de la plataforma de trabajo (la velocidad de las ruedas de combate a la ruta de la ruta y la eficiencia de la rugos y la superficie de la superficie se determinan.
2. Molilla de núcleo: alcanzar la precisión y la calidad en las etapas
La molienda generalmente sigue un proceso progresivo de "molienda áspera → molienda semi-acabado → molienda de acabado" para mejorar gradualmente la precisión y la calidad de la superficie:
Molilla rugosa: dirigido a eliminar rápidamente el material, se usan ruedas de molienda de grano grueso y grandes velocidades de alimentación para eliminar la asignación de mecanizado dejado por procesos anteriores (como giro y forja). La tolerancia dimensional se controla en IT10-IT8, y la rugosidad de la superficie es RA1.6-RA3.2μm.
Molilla semi-acabado: corrige los errores de forma después de la molienda rugosa, usando ruedas de molienda de grano medio con velocidades de alimentación moderadas. La tolerancia dimensional se mejora a IT8-IT6, y la rugosidad de la superficie es RA0.8-RA1.6 μm.
Acabar la molienda: con el objetivo de garantizar la precisión final, utilizando ruedas de molienda de grano fino y pequeñas velocidades de alimentación. En algunos casos, se requiere aderezo para la rueda. La tolerancia dimensional puede alcanzar IT6-IT4, y la rugosidad de la superficie es RA0.025-RA0.8 μm; La molienda de ultra precisión o la molienda de espejo pueden reducir aún más la rugosidad a debajo de RA0.01 μm.
3. Vestir y mantenimiento de herramientas de molienda: mantenimiento de la estabilidad del mecanizado
Apegado en línea: si se encuentra que la rueda de molienda está obstruida (superficie brillante, mayor fuerza de molienda) o la precisión se reduce durante la rectificación, el mecanizado se detiene y se usa un tocador de diamantes para vestir la rueda de molienda para restaurar su capacidad de corte y precisión de perfil.
Ayerito fuera de línea: para las ruedas de molienda de forma (como las utilizadas para moler las superficies de los dientes de los engranajes), deben estar predisionados a la forma objetivo en un dispositivo de aderezo dedicado antes de instalarse en el molinillo para garantizar la precisión de la forma.
Mantenimiento de fluidos de corte: los chips e impurezas de molienda en el fluido de corte se filtran regularmente, y se agrega un nuevo fluido para mantener la concentración, evitando el óxido de la pieza de trabajo o la calidad de molienda reducida debido al deterioro del fluido de corte.
4. Inspección de calidad: control integral de precisión
Inspección dimensional: los micrómetros y los medidores internos se utilizan para medir las dimensiones lineales; Los micrómetros de palanca y los medidores de redondez se utilizan para detectar tolerancias de forma, como redondez y cilindricidad.
Inspección de calidad de la superficie: los probadores de rugosidad de la superficie se utilizan para medir los valores de AR; La superficie se inspecciona para quemaduras (azuladas, ennegrecidas) y arañazos a través de la inspección visual o los microscopios.
Inspección especial: para piezas de alta gama (como cuchillas aerodinámicas), las máquinas de medición de coordenadas se utilizan para detectar la precisión del perfil 3D para garantizar el cumplimiento de los requisitos de diseño.
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