“机加工或制造的零件通常需要额外的处理,例如 金属研磨。它有助于定制锋利的边缘并去除毛刺、加工痕迹、附着的切屑或其他缺陷。”
定制金属的流程 磨削加工 涉及用砂轮或砂带摩擦工件金属。制造商也将其称为磨料切割,因为有时使用砂轮来切割金属。
本文将探讨 定制金属研磨 深入阐述了所涉及的设备、工具、创新 精准研磨,以及更多方面。
什么是精密金属磨削?
首先, 什么是精密磨削? 它是一种精加工技术,可以有效地去除制造物品(例如 CNC 加工、压铸或金属制造零件)中附着的或多余的材料。
在金属零件中使用磨削主要具有三个功能:达到所需的光洁度、去除毛刺以及为表面进行进一步的精加工(如抛光、喷漆或电镀)做准备。
与其他加工不同,金属磨削在砂轮表面使用磨粒。当工件在砂轮上来回移动时,这些研磨介质会切割并去除不必要的材料。
定制金属研磨
在许多情况下,标准磨床或砂轮无法完成具有复杂特征的复杂几何形状。这就是定制金属研磨在这些情况下的作用。它与常规的不同,因为它涉及对过程的专门控制。这种方法主要用于磨削复杂的零件或部件,需要严格的公差和较低的粗糙度水平。
材料灵活性是定制的另一个好处,定制磨削可以完成任何 CNC 机床的可加工材料选项,甚至是钛或工具钢等硬质材料。
此外,定制磨削需求 定制研磨设备 以及执行操作的工具。
- 具有特定齿形和定制尺寸的车轮。
- 定制夹具和固定装置
- 砂轮和工件运动的 CNC 控制。
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定制金属磨削解决方案中使用的设备
要实现预期的金属磨削解决方案,需要多种设备和工具。它意味着预期的精加工质量(Ra 级别)、公差以及棱角的处理。常见的设备有数控磨床、夹具和固定装置、检查工具和冷却系统。
以下是所有金属磨削工具和设备的详细信息。
1. 数控磨床
磨床是金属磨削项目所需的主要设备。它包含不同的组件和机制来处理相关任务。
数控磨床是最流行的根据定制需求磨削零件的机器。这些机器使过程自动化,并且可以通过数字指令轻松控制。
定制砂轮
CNC系统控制车轮的运动和速度。它还将工件定位到正确的磨削坐标中。一旦砂轮开始旋转,它就会接触工件并通过磨损去除不需要的材料。同时,冷却液系统可防止砂轮摩擦工件表面时过热。
表:数控磨床的组件
元件 | 简介 | 在磨削过程中的作用 |
工作表 | 工件随着工作台的移动移动到砂轮上。 | 工件的精确定位和移动。 |
工件架 | 例如卡盘、夹头或固定装置都用于此目的。 | 固定工件并防止打滑和不必要的移动。 |
砂轮 | 表面带有磨料的圆形或盘形工具。 | 通过磨损去除材料的主要部件。 |
主轴 | 主轴固定并旋转砂轮。 | 它使砂轮旋转并控制速度。 |
控制面板 | 它是接受研磨参数输入并监控过程的界面。 | 保证了磨削的精度和效率。 |
冷却系统 | 它将冷却液传递到磨削区域,以减少产生的热量并清除碎屑。 | 消除热损坏风险。 |
2. 定制固定装置和夹具
首先,夹具和固定装置负责固定待研磨的金属件或零件。它主要为磨削操作提供坚实的稳定性,这对于所需的结果非常重要,因为松动的固定会导致工件变形。但为什么要定制夹具和固定装置呢?定制是针对标准夹具无法容纳的独特形状和几何形状。通常,数控加工用于为定制磨削项目创建定制夹具。
CNC磨削夹具和固定装置
此外,还要考虑其他方面 定制磨削工具,例如砂轮是否可以接触到金属件的所有表面,或者冷却剂流动机制。
例如,手术器械包含复杂的形状特征。在这里,定制夹具最好将组件完美接地。
3、砂轮表面的磨料层
砂轮表面的磨料层执行磨削操作。所以,你可以想象磨料层的正确定制是多么重要。您必须根据特定研磨项目的具体需要选择研磨介质或材料。其次,磨料的粒度也会根据要从表面去除的材料的体积而有所不同。
金属磨削磨料
- 一些选项是:
- 氧化铝
- 立方氮化硼
- 碳化硅等
粒度号是磨料粒度的计量单位。它的范围通常从粗略(低数字,例如 24-60)到非常精细的 600+
4. 定制磨削修整工具
您可以将它们称为车轮维护工具。他们负责保持定制砂轮的磨料表面适合操作。
随着时间的推移,它们可能会被金属颗粒堵塞,或者它们的切削刃可能会磨损。因此,它会影响性能、精度和表面光洁度。在这里,修整工具恢复砂轮的形状并暴露新的磨粒以用于后续磨削循环。
定制金属磨削示例:汽车曲轴
汽车曲轴在使用任何技术(锻造、铸造或机械加工)制造后都需要进行磨削。此后处理去除了多余的材料,有助于实现其功能所需的规格。
汽车曲轴
接下来,为什么需要定制金属研磨?答案很简单。常规或标准磨削不能与曲轴的所有表面相互作用。因此,如果没有定制的研磨方法,很难获得均匀的结果。
我们来简单阐述一下这个定制磨削的具体例子;
1.研磨机
手动磨床和其他传统磨床不适用于曲轴磨削。相反,数控金属磨床更适合此应用。 CNC 集成甚至可以控制微小的参数以确保精度,还可以磨削曲轴等复杂零件。
2.曲轴磨削用砂轮
接下来,在砂轮表面使用立方氮化硼(CBN)或氧化铝等材料作为研磨介质进行磨削。这是因为这些介质的高磨蚀性可以对锻钢或铸铁等硬质曲轴材料进行精加工。
请注意: 轮子尺寸和粒度取决于曲轴的具体要求和其他方面。
3、曲轴磨削冷却液机构
在此过程中必须对研磨区域进行冷却,以抵消产生的热量并润滑表面。因此,冷却系统至关重要。通常,冷却剂是水和油的混合物。
4. 修整工具
修整工具可保持砂轮的工作状态,以防磨料介质颗粒损坏。通常为单点或双点金刚石修整器。
5. 曲轴定制磨削结果
- 尺寸精度符合预期(±0.0005-0.001”)
- 光滑表面(低至 0 微米)
因此,在定制磨削后,曲轴对于初始设计或预期规格变得光滑且准确。因此,它可以将活塞的线性运动无缝地转换为旋转运动以转动车辆的车轮。
阅读更多: 探索表面磨削的多种应用
定制金属磨削有哪些优点?
- 它实现了严格的公差,这就是零件满足特定尺寸和表面光洁度规格的方式。
- 磨削加工有助于减少运动部件的摩擦和磨损。
- 其次,通过定制磨削获得更好的表面光洁度对于耐用性、美观性和功能性也至关重要。
- 金属磨削适用于难加工金属和复杂形状。
- 金属磨削的定制优化了生产效率和材料浪费的过程。
- 它通常消除额外的精加工过程并节省时间和成本。
- 由于工艺的精度和速度,定制磨削在大批量生产时具有成本效益。
制造领域的精密磨削创新
定制磨削具有卓越能力的原因在于精密磨削创新 磨床、磨料工具、工件固定和参数优化。
定制精密磨削操作
这些最新的创新对于精度来说具有显着的优势。它们可以提供纳米级的表面处理,并与高硬度金属兼容。例如,纳米精加工对于光学应用的精加工至关重要。
- 电化学研磨(ECG):该方法使用旋转轮和电解液进行阳极溶解。它对于难加工材料尤其有效。
- 高效深度磨削 (HEDG):它允许高进给率和切削速度,以便更快地去除。
- 低温研磨: 这个 磨削创新 使用液氮冷却材料和砂轮,以防止热引起的变形。
- 激光辅助磨削:这涉及在磨削之前用激光预热工件,以软化材料并减少刀具磨损。
ProleanTech 的定制金属磨削和进一步精加工
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加起来
金属磨削的定制化可以实现标准工艺无法实现的定制和独特几何形状的精加工。调整磨削工具和磨料参数(例如粒度或层厚度)可以达到所需的效果 定制金属研磨 结果。
因此,确保适当的 定制研磨设备、工具、磨料选择和参数优化提供了磨削无数金属零件或组件的灵活性。
常见问题
什么是定制金属磨削?
这是一种精密工艺,可去除金属表面多余的材料或痕迹,以获得特定的尺寸、形状和饰面。
磨钢的最佳工具是什么?
最好的选择是立方氮化硼 (CBN) 或氧化铝。但是,请根据钢工件的硬度和所需的光洁度进行选择。
定制金属磨削有哪些组成部分?
它包括磨床、砂轮、冷却液系统和修整工具。
我可以根据我的需要定制砂轮吗?
是的,您可以通过磨具和参数的定制,根据您的需求定制砂轮。
更多相关资源
Sheik Muhamad, S.、Ghani, JA、Juri, A. 和 Che Haron, CH (2019)。 AISI 4340 合金钢的干式和低温铣削。 研究之门. https://www.researchgate.net/publication/334068071
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