Mašina za brušenje površina

 

Površinska brusilica je alatni stroj koji koristi periferiju ili krajnju stranu brusnog točka kao rezni alat za brušenje površine radnog komada. Njegov osnovni princip rada je: velika-brzina rotacije brusnog točka je glavno kretanje, u kombinaciji sa povratnim linearnim ili rotacionim kretanjem radnog komada, i povremenim kretanjem brusnog točka, kako bi se postiglo minimalno uklanjanje materijala sa površine obratka, na kraju postižući potrebnu preciznost geometrijskog kvaliteta površine izvlačenja.

 

 

Tipična mašina za brušenje površine uglavnom se sastoji od sljedećih ključnih komponenti:

 

1. Krevet:Osnovna potporna komponenta alatne mašine, obično napravljena od livenog gvožđa velike-vrste (kao što je Meehanite liveno gvožđe) ili granita. Mora imati izuzetno visoku krutost i otpornost na vibracije kako bi se osigurala stabilnost procesa mljevenja.

 

2. Radni sto:Koristi se za montažu i fiksiranje radnog komada. Najčešća je elektromagnetna stezna glava, koja koristi magnetnu silu za držanje predmeta od magnetno vodljivih materijala (kao što su čelik ili lijevano željezo). Radni sto može izvoditi uzdužno povratno kretanje (pravougaoni sto) ili rotaciono (kružni sto).

 

3. Glava brusnog točka/glava za brušenje:Komponenta koja montira brusni točak i pokreće ga da se okreće velikom brzinom. Sistem vretena je njegovo jezgro i često koristi-visoko precizne hidrostatičke ležajeve kako bi osigurao tačnost i krutost rotacije.

 

4. Slajd i kolona:Klizač pokreće glavu brusnog točka da se kreće okomito duž vodilice stuba (vertikalni pomak), ili se pomiče bočno (bočno pomicanje), što omogućava da se brusni točak podesi u različitim smjerovima u prostoru.

 

5. CNC sistem:U modernim CNC brusilicama za površine, CNC sistem je "mozak". On kontroliše kretanje svake ose (kao što je uzdužna, poprečna i vertikalna), omogućavajući automatsko dimenzionisanje, automatsku obradu točkova, automatsku kompenzaciju i brušenje oblika složenih površina.

 

 

Tokom brušenja postoji nekoliko osnovnih pokreta:

* Glavni pokret:Velika{0}}brzina rotacije brusnog točka.

* Feed Motion:

- Uzdužno pomicanje: uzlazno linearno kretanje obratka koje pokreće stol (za pravokutne stolne brusilice).

- Poprečni pomak: brusni točak se pomiče povremeno duž svoje ose kako bi postepeno pokrio cijelu površinu obrade.

- Vertikalni pomak: Brusni točak čini pokret rezanja prema dubini obratka, kontrolirajući dubinu svakog prolaza brušenja.

 

Uobičajene metode mljevenja uključuju:

- Poprečno brušenje:Najčešći način mljevenja. Svaki povratni pokret radnog stola (ili svaki preokret) uzrokuje da brusni točak napravi jedno poprečno kretanje dok se cijela površina ne izbrusi, nakon čega slijedi jedno vertikalno pomicanje. Ova metoda nudi dobro odvođenje topline i visoku preciznost.

- dubinsko brušenje:U jednom vertikalnom pomaku, većina dodatka obratka se uklanja, nakon čega slijedi poprečni pomak. Ova metoda je vrlo efikasna, ali postavlja visoke zahtjeve za krutost alata i hlađenje.

- Korak brušenja:Brusni točak je oblikovan u stepenasti oblik. U jednom vertikalnom kanalu, različiti koraci raspoređuju radno opterećenje brušenja, postižući visoku-efikasnost brušenja.

 

 

Mašine za brušenje površine postale su nezamjenjiva oprema u strojnoj obradi zbog svojih ključnih prednosti u preciznoj površinskoj obradi, koju je teško zamijeniti drugim metodama obrade (kao što su glodanje i blanje). Sljedeće su glavne prednosti mašina za brušenje površine, detaljno analizirane od kvaliteta obrade i mogućnosti procesa do ekonomskih koristi:

 

1. Ekstremna preciznost obrade

Ovo je najosnovnija i osnovna prednost mašina za brušenje površine.

- Visoka dimenzionalna tačnost:Mašine za brušenje površine mogu postići nivoe tolerancije dimenzija od IT5-IT6 ili čak više. Na modernim visoko preciznim brusilicama za površine, tolerancije debljine mogu se stabilno kontrolirati unutar nekoliko mikrometara (μm).

- Visoka deometrijska preciznost:Može se postići izuzetno visoka ravnost (npr. 0,002-0,003 mm ravnost na dužini od 1000 mm) i paralelizam. Ovo je ključno za osnovne komponente kao što su precizni mjerači, šabloni za kalupe i vodilice.

- Visoka preciznost položaja:Okomitost radnog predmeta u odnosu na druge referentne površine može se precizno kontrolisati, što je kritično za -pravokutne obratke i sastavljanje sklopova.

 

2. Odličan kvalitet površine

Proces brušenja je u suštini mikro-rezanje velikog broja abrazivnih zrnaca na površini brusne ploče, što donosi jedinstvene karakteristike površine.

- Izuzetno niska hrapavost površine:Finim obradama brusnog točka i odabirom odgovarajućih parametara brušenja, može se postići zrcalno{0}}završna obrada od Ra 0,8 μm do Ra 0,2 μm ili čak niže (ispod Ra 0,01 μm, potrebni su procesi zrcalnog brušenja). To je teško postići glodanjem ili blanjanjem.

- Poboljšana fizička i mehanička svojstva površine:Fine ogrebotine nastale brušenjem su ujednačene i ne-neusmjerene, pomažu u formiranju dobre površine za podmazivanje-uljem i smanjuju habanje na pokretnim dijelovima. Istovremeno, u poređenju sa rezanjem alatima od brzoreznog čelika, sile rezanja i toplina nastale brušenjem obično su koncentrisane u vrlo plitkom površinskom sloju, sa manjim termičkim utjecajem na matricu radnog predmeta.

 

3. Efikasno uklanjanje kvarova i prilagodljivost radnog komada

Iako se mašine za površinsko brušenje uglavnom koriste za završnu obradu, one imaju i određene mogućnosti grube obrade.

- Obrada kaljenih radnih komada:Za predmete koji su već prošli termičku obradu i kaljenje (tvrdoća dostiže HRC50 ili više), obični alati za rezanje metala (kao što su glodala i glodala) ih ne mogu obraditi, dok je tvrdoća brusnih ploča znatno veća. Stoga su površinske brusilice jedini izbor za postizanje konačne preciznosti na kaljenim obradacima.

- Obrada tankih-dijelova sa tankim zidovima i lako deformabilnim:Elektromagnetna stezna glava ravnomjerno drži radni predmet na radnom stolu, efikasno smanjujući deformaciju stezanja. U kombinaciji sa malom dubinom reza i brzim posmakom, može da obrađuje tanke-dijelove sa tankim zidovima koji se lako deformišu tokom glodanja.

 

4. Fleksibilna obradivost i široka prilagodljivost materijala

Strojevi za brušenje površina imaju vrlo širok spektar primjena.

- Svestranost materijala:Ne samo da može obraditi različite crne metale (lijevano željezo, kaljeni čelik, legirani čelik), već sa odgovarajućim brusnim pločama može obraditi i obojene metale (kao što su cementni karbid, keramika, staklo, grafit, magnetni materijali i drugi-materiali koji se-teško obrađuju).

- Mogućnost brušenja oblika:Oblačenjem brusnog točka u određene oblike (kao što su V-oblici, lukovi, žljebovi lastinog repa) ili korištenjem CNC kontrole putanje, površinske brusilice mogu brusiti različite složene konture i površine, završavajući preciznu obradu oblikovanih dijelova.

 

5. Stabilan proces rezanja i pouzdanost procesa

- Samo-oštrenje:Tokom procesa brušenja, tupa abrazivna zrna se lome ili otpadaju, otkrivajući nove oštre rezne ivice, što održava kontinuitet sposobnosti rezanja u određenoj mjeri.

- Minimalna sila rezanja:U poređenju sa glodanjem ili struganjem, sila rezanja jednog abrazivnog zrna je vrlo mala, a ukupna sila brušenja je takođe relativno mala. Stoga su zahtjevi za krutost za alatne strojeve, učvršćenje i obratke relativno opušteni i manja je vjerovatnoća da će uzrokovati deformaciju radnog predmeta zbog prevelike sile.

 

6. Jednostavan za automatizaciju i automatizaciju

Relativno pravilna putanja kretanja površinskog brušenja (povratno, uranjanje, indeksiranje) čini ga vrlo pogodnim za automatizaciju.

- CNC prednosti: Moderne CNC površinske brusilice mogu lako postići više-povezivanje, automatski dovršavajući cijeli proces grubog brušenja, finog brušenja, brušenja površine i dotjerivanja i kompenzacije kotača.

- Mjerenje na mreži: Mrežni mjerni uređaji se mogu integrirati u alatnu mašinu kako bi se postiglo mjerenje i kompenzacija u realnom vremenu-u toku procesa obrade, dodatno osiguravajući konzistentnost serijske obrade.

 

 

- Proizvodnja kalupa:Precizna obrada baza kalupa, šupljina, jezgara i umetaka.

- Proizvodnja mašina:Vodilice alatnih mašina, radni stolovi, kućišta, poklopci i precizni klizači.

- Automobilska/vazdušna industrija:Blokovi motora/glave cilindra, kućišta mjenjača, sjedišta ležajeva i strukturne komponente u zrakoplovstvu.

- Alati i mjerni instrumenti:Čeljusti, mikrometri, mjerni blokovi i referentne površine alata.

- Elektronika/Optika:Keramičke podloge, poluvodičke komponente i optičke staklene površine.

- Karbid/keramika:Precizna obrada-teških-materijala za obradu.

 

 

Kako se proizvodna industrija kreće ka preciznosti, inteligenciji i zelenoj proizvodnji, mašine za brušenje površine pokazuju sljedeće trendove:

 

- Visoka-i ultra{2}}precizna obrada:Koristeći tehnologije kao što su hidrostatske vodilice, optičke skale visoke-rezolucije sa zatvorenom-povratnom spregom i konstantna kontrola temperature, preciznost brušenja dostiže nivoe ispod-mikrona, pa čak i nanometara (hrapavost površine Ra manja ili jednaka 10 nm, ravnost PV str3μm manje od ili jednaka zahtjevima semi op. komponenta i druga polja.

 

- Inteligentno i automatizirano:Integracija različitih senzora (kao što su senzori akustične emisije, senzori snage i senzori sile) za praćenje statusa brušenja u realnom vremenu, automatski izvođenje dotjerivanja kotača, automatska kompenzacija i prilagodljivo podešavanje pomaka kako bi se postigla obrada bez posade. Istovremeno je opremljen modulima za automatski utovar i istovar, kao i automatsku promenu točkova, konstruišući fleksibilnu proizvodnu jedinicu.

 

- Višenamjenski:Jedna alatna mašina može obavljati ne samo površinsko brušenje već i cilindrično brušenje, brušenje profila, pa čak i funkcije bez-beskontaktnog mjerenja, smanjujući prijenos radnog komada između različitih alatnih mašina i poboljšavajući efikasnost.

 

- Zeleno i ekološki prihvatljivo:Razvoj mikro-tehnologije podmazivanja i sistema za pročišćavanje i cirkulaciju tekućine za rezanje radi smanjenja potrošnje energije i emisije otpadnih tekućina.

 

 

Kako bi osigurali tačnost obrade i vijek trajanja stroja, operateri se moraju striktno pridržavati sljedećih smjernica:

 

- Instalacija i nivelisanje:Potrebno je obezbediti dovoljno prostora tokom instalacije mašine, a mašinu treba nivelisati pomoću preciznog nivoa, obično unutar 0,04 mm/1000 mm, i periodično ponovo proveravati.

 

- Odabir i balansiranje brusnog točka:Nove brusne ploče moraju biti podvrgnute rigoroznom testiranju balansiranja i radu u praznom hodu (obično duže od 5 minuta). Oštećene ili neusklađene brusne ploče se ne smiju koristiti. Maksimalna brzina pomaka mora biti strogo kontrolisana u skladu sa specifikacijama alatnih mašina (npr. 0,03 mm za brusilice ispod 800 mm).

 

- Sistem podmazivanja i hidraulike:Redovno provjeravajte nivo i kvalitet hidrauličkog ulja (npr. br.. 46 hidrauličkog ulja) i ulja za podmazivanje vodilica (npr. br.. 32 ulja za vodilice), te zamijenite i čistite rezervoare za ulje prema rasporedu. Osigurajte glatko podmazivanje vodilice kako biste spriječili oštećenja uslijed gubitka ulja.

 

- Hlađenje i uklanjanje čipova:Redovno čistite rezervoar rashladne tečnosti i filter za prašinu kako bi rashladna tečnost bila čista i sprečili opekotine od brušenja na radnom komadu.