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成功磨削的砂轮修整

供稿:工控网 2006/8/14 9:08:00

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一把切削刀具的精度取决于生产它的砂轮的精度。因此,制造切削刀具的车间,必须精确地校正和修整砂轮的形状,以便生产出一致的高精度刀具,满足客户越来越精密的零件要求。
车间工具磨床的砂轮校正和修整可以采用联机或离线系统,每种系统都各有其优点和缺点。
离线修整的专用校正和修整机床是独立的,因此离线修整不妨碍磨削操作。这些机床适应整个的砂轮组件,它们服务于同一车间内许多台磨床。能使修整所产生的碎片保持在精密磨床以外。“大多数切削刀具车间使用我们的系统服务10台或以上的磨床”,Rush Machinery 公司的Bill Freese 说。
Rush Machinery是一家制造校正和修整机床的公司。使用这些机床的车间,使用两套砂轮组,一套砂轮正常工作,同时从磨床的自动换砂轮装置,卸下各个磨损的砂轮组件,校正和修整这些组件,再把它们装回换砂轮装置上。
离线修整机床对于重磨切削刀具的车间特别有利。这些车间通常进行短时间的加工后,频繁进行砂轮更换,而离线系统可保证砂轮组件在更换前就能准备好,而机床无需等待。
如果工具车间进行大量生产,它通常使用两套砂轮组件,Freese说。当一套砂轮组件工作时,操作者在一台离线机床上校正和修整另一套组件。砂轮在连接套上保持平衡,修整机重新存贮每个砂轮直径相对于该组件中另外的砂轮直径的相对值。
Ruch的手动离线系统有3个档次:第1种是基本型,车间主要用于盘形砂轮或角度砂轮。第2种机床有带高度放大光学镜头和视频摄像机的视频光学系统。车间按照显示在机床屏幕上的各种圆形模板来修整砂轮半径。
第3 种机床大多数常用于切削刀具车间,装有视频系统,带有高度放大的视频摄像机和计算机,运行计算机辅助设计(CAD)程序,在屏幕上显示多个图层。使用第3 种机床的车间,可以产生任何半径和角度的组合,能够生产出所需的砂轮轮廓。该等级的机床加快了复杂砂轮轮廓的校正和修整,如磨削钻头的情况, Freese说。
联机修整系统设计用于长时间无人看管的磨削工作,因为这种系统装在磨床内,并自动运行。这种系统提供CNC控制的高精密修整。
“我总会推荐联机校正和修整,主要因为这系统是对正在使用的磨床的实际心轴和主轴校正和修整砂轮,”圣戈班(Saint-Gobain Abrasives)公司高级合作应用工程师Tim Finn说。他这样说是因为最近的技术进步,使车间能用金刚石修整辊,联机修整金刚石砂轮,改进了联机修整工艺。
金刚石砂轮提供了很高的金属去除率,大大减少了零件的生产周期。这种砂轮耐用,需要很少的修复和很少的机床动力来运行。但是因为砂轮不易磨削,而保持其原形,所以车间不能有效地在线修整这些砂轮。并且由于联机修整装置的主轴不能提供足够的速度,金刚石修整辊很快磨损。
但是,圣戈班的3种新产品:Unival G-Force金刚石切削轮、MaxTorq修整装置和铜轮廓辊,改进了金刚石砂轮联机修整的技术。
Unival G-Force易切的金刚石砂轮,在成形后不需要棒修整或用金刚石辊修整。棒修整是一个附加的工艺,它可以暴露出砂轮的切削磨料,当加工岩石般坚硬的树脂粘结剂砂轮时是很有必要的。这种类型的砂轮,过去用于车间磨削高速钢和硬质合金刀具。Finn说,树脂粘结砂轮将不能用于切削,除非在校正后用棒修整。
他的公司的G-Force砂轮是混合聚酰亚胺金属粘结型。使它们容易切削的原因是它们的粘结剂特强,砂轮不需要很多。用金刚石修整辊修整金刚石砂轮,需要高的速度,而迄今,联机修整辊主轴以3,600r/min运行,不足以胜任此工作。但圣戈班的MaxTorq修整装置,通过直流无刷电机,提供主轴速度达 12,000r/min,使车间用150mm(6英寸)直径修整辊时,修整砂轮可达到5,500m/min(18,000sft/min)的速度。
Finn说,通过高速的修整主轴和减慢砂轮速度到1000每分钟表面切削英尺,车间可以经济地校正金刚石砂轮。但新的磨料必须暴露在砂轮上,否则它们将不能切削。
为了保证新磨料被暴露,圣戈班开发了铜轮廓辊,它的特点是轮周金刚石颗粒宽平均为0.250英寸。
虽然大多数车间以修整横动速率(修整辊横过砂轮的速率)是修整工艺的产率量度。也就是砂轮每转横动率的大小——修整辊“击中”砂轮表面上砂料的次数比率,Finn 说。理想的重迭率是一次,任何更多的次数,意味着修整辊在砂轮上巳经击中同一点的次数,比它必须的次数更多。
例如,重叠率10意味着在继续进行之前,修整辊在同一点击中砂轮的金刚石颗粒10次。“用金刚石修整金刚石的关键是使用薄的辊子,尽快横过砂轮。”Finn说。
圣戈班的铜焊轮廓辊不需要重新研磨,恢复它们的尖端几何形状。这是至关重要的,因为机床省掉了研磨去除和安装相关的停产时间,Finn说。用传统的辊子,车间在辊子寿命期中,必须重新研磨4次,每次费用需要一个新辊子价格的30-50%。
在罗曼惕克(Rollomatic)、昂科(Anca Inc.)和瓦尔特磨削(Walter Grinders)对刀具磨床的这三种产品的现场测试过程中,用碳化陶化金刚石砂轮,用高速运行的金刚石辊修整了碳化铣刀的螺纹、粗加工刀具上的肘节和高速钢端铣刀上的槽和肘节。在大多数实例中,零件的加工周期减少30%,每次砂轮修整后零件的产量倍增。而在这之前,这些测试车间使用树脂粘结剂砂轮,砂轮必须从磨床上卸下来,在离线的机床上修整。
信息来源于:中国机床网

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