Penggilingan: Analisis Komprehensif Keuntungan, Karakteristik, dan Proses
Grinding adalah teknologi pemesinan presisi utama di bidang manufaktur mekanik. Prinsip intinya melibatkan penggunaan butiran abrasif pada permukaan alat gerinda berputar berkecepatan tinggi (seperti roda gerinda atau kepala gerinda) untuk melakukan pemotongan mikro, menggaruk, dan memoles pada permukaan benda kerja. Dengan menghilangkan lapisan material yang sangat tipis, ia mencapai persyaratan kualitas dimensi, geometris, dan permukaan bagian presisi tinggi. Sebagai "proses finishing akhir" dari pemesinan sebagian, penggilingan banyak digunakan di bidang dengan persyaratan presisi yang ketat seperti instrumen otomotif, kedirgantaraan, dan presisi. Di bawah ini adalah penjelasan terperinci dari tiga dimensi: keunggulan, karakteristik, dan proses.
I. Keuntungan inti dari penggilingan
Giling sangat kompetitif karena "presisi tinggi, kualitas tinggi, dan kemampuan beradaptasi yang kuat", dengan keunggulannya sangat menonjol dalam pembuatan komponen presisi:
1. Kualitas presisi dan permukaan pemesinan yang sangat baik
Presisi dimensi: Ini dapat secara stabil mencapai toleransi dimensi IT6-IT4, dan beberapa penggilingan ultra-presisi bahkan dapat mencapai IT3 (kisaran toleransi <0,001mm), jauh melebihi proses pemotongan konvensional seperti berputar dan penggilingan.
Presisi geometris: Ini dapat secara efektif mengontrol toleransi bentuk seperti kebulatan, silindris, dan kerataan. Misalnya, kesalahan kerajaan penggilingan silinder dapat <0,0005mm, dan kesalahan keretitan permukaan penggilingan dapat <0,001mm/m, memenuhi persyaratan bagian -bagian utama seperti poros presisi dan rel pemandu.
Kualitas Permukaan: Kekasaran permukaan bisa serendah Ra0.2-Ra0.01μm. Setelah penggilingan ultra-presisi atau penggilingan cermin, permukaan dapat mencapai efek cermin, secara signifikan mengurangi gesekan bagian dan keausan dan meningkatkan ketahanan kelelahan.
2. Dapat beradaptasi dengan material yang sulit untuk mesin dan kondisi kerja yang keras
Bahan adaptasi: Ini dapat memproses "bahan yang sulit dan sulit dipotong" seperti baja yang dikeraskan (di atas HRC50), karbida disemen, keramik, dan superalloy. Misalnya, baja bantalan perlu mencapai presisi akhir melalui penggilingan setelah pendinginan (HRC58-62), sementara bagian-bagian aerospace paduan titanium bergantung pada penggilingan untuk memastikan integritas permukaan.
Kondisi Kerja Adaptasi: Ini dapat menyelesaikan "bagian-bagian yang sudah terbentuk yang membutuhkan penyempurnaan", seperti poros engkol dan permukaan kotak cor, tanpa perlu rugi ulang. Ini sangat cocok untuk skenario "pemesinan pasca-hardening", menghindari dampak deformasi perlakuan panas pada presisi.
3. Stabilitas proses yang kuat dan konsistensi kualitas tinggi
Penggilingan mencapai pemotongan mikro melalui rotasi kecepatan tinggi dari alat penggilingan (penghilangan bahan tunggal hanya 0,001-0.01mm), menghasilkan gaya pemotongan yang stabil dan pelepasan material yang dapat dikendalikan. Selama produksi massal, rentang fluktuasi dimensi bagian dapat dikontrol dalam 0,002mm. Dibandingkan dengan pemolesan manual dan proses yang bergantung pada tenaga kerja lainnya, penggilingan minimal dipengaruhi oleh faktor manusia dan dapat mempertahankan kualitas pemesinan yang stabil untuk waktu yang lama.
4. Skenario aplikasi yang luas, menggabungkan fungsionalitas dan dekorasi
Pemesinan fungsional: Ini menyediakan permukaan presisi tinggi untuk bagian transmisi (seperti permukaan gigi gigi dan balap sekrup bola) dan bagian pendukung (seperti bantalan cincin dalam dan luar), memastikan stabilitas gerak dan ketahanan aus; Ini menyediakan permukaan rendah keributan untuk permukaan penyegelan (seperti inti katup) untuk meningkatkan kinerja penyegelan.
Pemesinan dekoratif: Penggilingan cermin diterapkan pada cangkang perangkat medis dan panel instrumen presisi, mencapai permukaan yang menarik sambil memastikan presisi, mengganti proses pemolesan berikutnya.
Ii. Karakteristik utama penggilingan
Karakteristik teknis penggilingan ditentukan oleh logika inti dari "pemotongan mikro abrasif + gerakan berkecepatan tinggi + mikro-pengangkatan", dengan identifikasi proses yang berbeda:
1. Berpusat pada "pemotongan mikro abrasif" dengan mekanisme pemesinan yang kompleks
Penggilingan bukanlah proses "pemotongan" yang sederhana, tetapi efek gabungan dari sejumlah besar butiran abrasif yang didistribusikan secara acak pada permukaan alat penggilingan: butiran abrasif yang tajam melakukan "pemotongan", yang relatif tumpul melakukan "goresan", dan yang aus meningkatkan kualitas permukaan melalui "pemolesan ekstrusi". Ketebalan pemotongan satu butir abrasif hanya 0,1-1μm (setara dengan 1/500-1/50 dari diameter rambut manusia), milik kategori "pemotongan mikro", sehingga mencapai lapisan permukaan yang sangat tinggi.
2. Alat penggilingan sebagai alat inti, dengan jenis dan parameter menentukan efek permesinan
Kinerja alat penggilingan secara langsung mempengaruhi presisi dan efisiensi pemesinan, dengan parameter inti termasuk:
Jenis pahat penggilingan: diklasifikasikan berdasarkan bentuk menjadi roda penggilingan (untuk silindris/penggilingan permukaan), kepala gerinda (untuk penggilingan internal), batu minyak (untuk finishing manual), dan sabuk abrasif (untuk penggilingan melengkung/area besar); diklasifikasikan oleh abrasif ke dalam corundum (untuk baja pemrosesan), silikon karbida (untuk memproses besi cor dan non-logam), berlian (untuk memproses karbida dan keramik semen), dan boron nitrida kubik (CBN, untuk memproses baja yang dikeraskan dan superalloys).
Parameter utama: Ukuran butir abrasif (jumlah ukuran butir yang lebih besar berarti butiran abrasif yang lebih halus dan kualitas permukaan yang lebih baik), agen ikatan (agen ikatan resin untuk penggilingan berkecepatan tinggi, agen ikatan keramik untuk penggilingan presisi tinggi), dan kekerasan (kekerasan alat penggilingan harus cocok dengan kekerasan benda kerja untuk menghindari pakaian abrasif yang berlebihan atau clogging).
3. Persyaratan presisi peralatan tinggi, tergantung pada kontrol gerakan presisi
Grinding memiliki persyaratan yang jauh lebih tinggi untuk ketepatan dan stabilitas peralatan daripada peralatan pemotongan biasa:
Indikator presisi inti: Presisi rotasi spindel (biasanya <0,001mm), kelurusan gerakan tabel (<0,002mm/m), dan presisi posisi relatif antara roda gerinda dan benda kerja, yang secara langsung menentukan toleransi bentuk bagian mesin.
Klasifikasi Jenis Peralatan: Penggiling silinder (untuk bagian poros), penggiling internal (untuk bagian lubang), penggiling permukaan (untuk pelat datar dan permukaan kotak), penggiling pahat (untuk alat pemotong dan mati), dan penggiling CNC (untuk penggiling permukaan melengkung kompleks seperti camshafts dan bilah melalui pemrograman).
4. Mendukung proses tambahan yang diperlukan untuk memastikan kontinuitas pemesinan
Alat penggilingan rentan dipakai atau disumbat selama pemrosesan, membutuhkan proses tambahan untuk mempertahankan kinerjanya:
Dressing roda gerinda: Pena atau meja rias berlian digunakan untuk menghilangkan butiran abrasif yang aus dan memperbaiki profil roda gerinda, memastikan presisi gerinda (misalnya, roda gerinda harus didandani dengan bentuk target sebelum bentuk gerinda).
Pendinginan dan Pelumasan: Sejumlah besar panas dihasilkan selama penggilingan (suhu lokal dapat melebihi 1000 ° C), sehingga cairan pemotongan digunakan untuk mencapai tiga fungsi: pendinginan (mengurangi suhu dan menghindari luka bakar benda kerja), pelumasan (mengurangi gesekan), dan menghilangkan chip (membawa chip penggilingan dan pecah yang rusak). Jenis (emulsi, cairan sintetis) dan tekanan cairan pemotongan harus disesuaikan sesuai dengan bahan benda kerja.
AKU AKU AKU. Tautan proses utama penggilingan
Proses penggilingan perlu diformulasikan berdasarkan bahan benda kerja, persyaratan presisi, dan karakteristik alat gerinda, fokus pada empat tautan inti: "Persiapan - penggilingan - berpakaian - inspeksi".
1. Persiapan pendahuluan: meletakkan fondasi untuk presisi
Penjepit benda kerja: Metode penjepit dipilih sesuai dengan bentuk bagian - pusat dan pelat mengemudi (untuk memastikan presisi rotasi) atau chuck tiga rahang digunakan untuk bagian poros; Chucks atau chuck elektromagnetik (biasanya digunakan dalam penggiling permukaan untuk gaya adsorpsi yang seragam) untuk bagian cakram dan lengan; perlengkapan khusus atau dukungan elastis untuk bagian berdinding tipis (untuk menghindari deformasi penjepit).
Pilihan alat penggilingan: Abrasive dipilih sesuai dengan bahan benda kerja (misalnya, roda penggilingan CBN untuk baja yang dikeraskan, roda penggilingan silikon karbida untuk paduan aluminium); Ukuran biji-bijian dipilih sesuai dengan persyaratan presisi (46-80 grit untuk penggilingan kasar, 100-240 grit untuk penggilingan selesai); Ukuran alat gerinda dan kecepatan rotasi dipilih sesuai dengan peralatan (daya yang cocok dengan daya spindle dan rentang kecepatan).
Pengaturan Parameter: Kecepatan gerinda (Roda gerinda Kecepatan linier: 30-50m/s untuk roda penggilingan biasa,> 50m/s untuk roda penggilingan berkecepatan tinggi), laju umpan (tabel infeed per stroke: 0,01-0,05mm untuk penggilingan yang kasar, kecepatan penggilingan 0,001-0.01mm untuk kecepatan penggilingan.
2. Giling inti: mencapai presisi dan kualitas secara bertahap
Penggilingan biasanya mengikuti proses progresif "penggilingan kasar → gerinda semi-finish → finish gerinda" untuk secara bertahap meningkatkan presisi dan kualitas permukaan:
Penggilingan kasar: Ditujukan untuk menghilangkan bahan yang cepat, roda penggilingan berbutir kasar dan laju umpan besar digunakan untuk menghilangkan tunjangan pemesinan yang ditinggalkan oleh proses sebelumnya (seperti berputar dan menempa). Toleransi dimensi dikendalikan pada IT10-IT8, dan kekasaran permukaan adalah RA1.6-RA3.2μm.
Giling semi-finish: Mengoreksi kesalahan bentuk setelah penggilingan kasar, menggunakan roda penggilingan berbutir sedang dengan laju umpan sedang. Toleransi dimensi ditingkatkan ke IT8-IT6, dan kekasaran permukaan adalah RA0.8-Ra1.6μm.
Finish Grinding: Ditujukan untuk memastikan presisi akhir, menggunakan roda penggilingan berbutir halus dan laju umpan kecil. Dalam beberapa kasus, diperlukan saus roda penggilingan. Toleransi dimensi dapat mencapai IT6-IT4, dan kekasaran permukaan adalah RA0.025-RA0.8μm; Penggilingan ultra-presisi atau penggilingan cermin selanjutnya dapat mengurangi kekasaran di bawah RA0.01μm.
3. Penggenapan dan pemeliharaan alat penggiling: Mempertahankan stabilitas pemesinan
Dressing on-line: Jika roda gerinda ditemukan tersumbat (permukaan cerah, peningkatan gaya gerinda) atau presisi berkurang selama penggilingan, pemesinan dijeda, dan lemari berlian digunakan untuk mendandani roda penggilingan untuk mengembalikan kemampuan pemotongan dan presisi profilnya.
Dressing off-line: Untuk roda penggilingan bentuk (seperti yang digunakan untuk menggiling permukaan gigi gigi), mereka perlu dipungut pada bentuk target pada perangkat ganti khusus sebelum dipasang pada penggiling untuk memastikan presisi bentuk.
Pemeliharaan cairan pemotongan: keripik gerinda dan kotoran dalam cairan pemotongan disaring secara teratur, dan cairan baru ditambahkan untuk mempertahankan konsentrasi, menghindari karat benda kerja atau berkurangnya kualitas penggilingan karena penurunan cairan pemotongan.
4. Inspeksi Kualitas: Kontrol Presisi Komprehensif
Inspeksi Dimensi: Mikrometer dan alat pengukur internal digunakan untuk mengukur dimensi linier; Mikrometer tuas dan meter kebulatan digunakan untuk mendeteksi toleransi bentuk seperti kebulatan dan silindrisitas.
Inspeksi Kualitas Permukaan: Penguji kekasaran permukaan digunakan untuk mengukur nilai RA; Permukaan diperiksa untuk luka bakar (kebiruan, menghitam) dan goresan melalui inspeksi visual atau mikroskop.
Inspeksi Khusus: Untuk suku cadang kelas atas (seperti bilah engine aero), mesin pengukur koordinat digunakan untuk mendeteksi presisi profil 3D untuk memastikan kepatuhan dengan persyaratan desain.
Hubungi sekarang