התקדמות חדשה בטכנולוגיית שיוף מאפשרת למפעילי מרכזי עיבוד שבבי לבצע גימור משטחים ופעולות עיבוד שבבי אחרות בו זמנית, ובכך להפחית את זמני המחזור, לשפר את האיכות ולחסוך זמן וכסף בגימור לא מקוון. כלי גימור שיוף משולבים בקלות בשולחן סיבובי או במערכת מחזיקי כלים של מכונת CNC.
בעוד שבתי מלאכה לעיבוד שבבי קבלני בוחרים יותר ויותר בכלים אלה, קיימות חששות לגבי שימוש בחומרי שיוף במרכזי עיבוד שבבי CNC יקרים. בעיה זו נובעת לעתים קרובות מהאמונה הרווחת ש"חומרי שיוף" (כגון נייר זכוכית) משחררים כמויות גדולות של גרגירים ופסולת שעלולים לסתום קווי קירור או לפגוע במסבים או במסבים חשופים. חששות אלה אינם מבוססים במידה רבה.
"המכונות האלה יקרות מאוד ומדויקות מאוד", אמר יאנוש הראצי, נשיא חברת Delta Machine Company, LLC. החברה היא סדנת מכונות המתמחה בייצור חלקים מורכבים בעלי סבילות צמודה מטיטניום, סגסוגות ניקל, נירוסטה, אלומיניום, פלסטיק וסגסוגות אקזוטיות אחרות. "לא אעשה שום דבר שיפגע בדיוק או בעמידות של הציוד."
אנשים טועים לחשוב ש"חומרי שיוף" ו"חומר השחזה" הם אותו הדבר. עם זאת, יש להבחין בין חומרי שיוף לכלי גימור שוחקים המשמשים להסרת חומר אגרסיבית. כלי גימור כמעט ואינם מייצרים חלקיקי שיוף במהלך השימוש, וכמות החלקיקים השוחקים המיוצרים שווה ערך לכמות שבבי המתכת, אבק השחזה ובלאי הכלים הנוצרים במהלך תהליך העיבוד השבבי.
אפילו כאשר נוצרות כמויות קטנות מאוד של חלקיקים עדינים, דרישות הסינון עבור כלי ליטוש דומות לאלו של עיבוד שבבי. ג'ף ברוקס מ-Filtra Systems אומר שניתן להסיר בקלות כל חלקיקים באמצעות מערכת סינון זולה בשקית או מחסנית. Filtra Systems היא חברה המתמחה במערכות סינון תעשייתיות, כולל סינון נוזל קירור למכונות CNC.
טים אוראנו, מנהל איכות ב-Wolfram Manufacturing, אמר שכל עלויות סינון נוספות הקשורות לשימוש בכלי שיוף הן כה מינימליות עד ש"לא כדאי לקחת אותן בחשבון, מכיוון שמערכת הסינון עצמה אמורה להסיר חלקיקים מנוזל הקירור שנוצר במהלך תהליך העיבוד השבבי".
במשך שמונה השנים האחרונות, Wolfram Manufacturing שילבה את Flex-Hone בכל מכונות ה-CNC שלה להסרת שבבים וגימור משטחים. Flex-Hone, של Brush Research Manufacturing (BRM) בלוס אנג'לס, כולל חרוזי שוחקים זעירים המחוברים לצמיתות לסיבים גמישים, מה שהופך אותו לכלי גמיש ובעל עלות נמוכה להכנת משטחים מורכבת, הסרת שבבים והחלקת קצוות.
הסרת קוצים וקצוות חדים מקדוחים צולבים ואזורים אחרים שקשה להגיע אליהם כגון חתכים, חריצים, שקעים או קידוחים פנימיים היא חיונית. הסרת קוצים לא מלאה עלולה לגרום לחסימות או מערבולת במעברי נוזלים, סיכה וגז קריטיים.
"בחלק אחד, אנו עשויים להשתמש בשניים או שלושה גדלים שונים של Flex-Hones בהתאם למספר צמתי הפורטים וגדלי החורים", מסביר אוראנו.
פלקס-הונז נוסף לשולחן הפטיפון של כלי העבודה והוא משמש מדי יום, לעתים קרובות מספר פעמים בשעה, על חלקים נפוצים ביותר בסדנה.
"כמות החומר השוחק שיורדת מ-Flex-Hone זניחה בהשוואה לחלקיקים אחרים שמגיעים בסופו של דבר לנוזל הקירור", מסביר אוראנו.
אפילו כלי חיתוך כמו מקדחות קרביד ומקדחות קצה מייצרים שבבים שצריך לסנן אותם מתוך נוזל הקירור, אומר אריק סאן, מייסד Orange Vise במחוז אורנג', קליפורניה.
"חלק מחנויות המכונות עשויות לומר, 'אני לא משתמש בחומרי שוחקים בתהליך שלי, כך שהמכונות שלי נקיות לחלוטין מחלקיקים'. אבל זה לא נכון. אפילו כלי חיתוך נשחקים, וקרביד יכול להיסדק ולהיכנס לנוזל הקירור", אמר מר סאן.
למרות ש-Orange Vise היא יצרנית קבלנית, החברה מייצרת בעיקר מלחציים וחלקים להחלפה מהירה עבור מכונות CNC, כולל אלומיניום, פלדה וברזל יצוק. החברה מפעילה ארבעה מרכזי עיבוד שבבי אופקיים במהירות גבוהה מדגם Mori Seiki NHX4000 ושני מרכזי עיבוד שבבי אנכיים.
לדברי מר סאן, מלחציים רבים עשויים מברזל יצוק עם משטח מוקשה באופן סלקטיבי. כדי להשיג את אותה התוצאה כמו משטח מוקשה, Orange Vise השתמשה במברשת דיסק שוחקת NamPower של Brush Research.
מברשות הדיסק לשפשוף של NamPower עשויות מסיבים גמישים מניילון שוחקים המחוברים לגב תרמופלסטי מחוזק בסיבים והן שילוב ייחודי של חומרי שפשוף קרמיים וסיליקון קרביד. סיבי השפשוף פועלים כמו פצירות גמישות, עוקבים אחר קווי המתאר של החלק, מנקים ומשייפים קצוות ומשטחים, ומבטיחים הסרה מקסימלית של קוצים וגימור משטח חלק. יישומים נפוצים נוספים כוללים החלקת קצוות, ניקוי חלקים והסרת חלודה.
כדי לבצע פעולות גימור משטח, מערכת טעינת הכלים של כל מכונת CNC מצוידת במברשות ניילון שוחקות. למרות שגם היא משתמשת בגרגירי שוחקים, פרופסור סאן אמר שמברשת NamPower היא "סוג שונה של שוחק" מכיוון שהיא למעשה "מחודדת את עצמה". המבנה הליניארי שלה שומר על חלקיקי שוחקים חדשים וחדים במגע מתמיד עם משטח העבודה ומתבלה בהדרגה, וחושף חלקיקי חיתוך חדשים.
"אנחנו משתמשים במברשות ניילון שוחקות של NamPower מדי יום כבר שש שנים. מאז, מעולם לא היו לנו בעיות עם חלקיקים או חול שנכנסו למשטחים קריטיים", הוסיף מר סאן. "מניסיוננו, אפילו כמויות קטנות של חול לא גורמות לבעיות."
חומרים המשמשים לטחינה, השחזה, ליטופינג, גימור-על וליטוש. דוגמאות לכך כוללות גארנט, קרבורונדום, קורונדום, סיליקון קרביד, בורון ניטריד קובי ויהלום בגדלי חלקיקים שונים.
חומר בעל תכונות מתכתיות המורכב משני יסודות כימיים או יותר, שלפחות אחד מהם הוא מתכת.
חלק דמוי חוט של חומר הנוצר על קצה חומר עבודה במהלך עיבוד שבבי. הוא בדרך כלל חד. ניתן להסירו באמצעות פצירה ידנית, גלגלי השחזה או רצועות, גלגלי תיל, מברשות שיוף, התזת מים או שיטות אחרות.
פינים מחודדים משמשים לתמיכה בקצה אחד או בשני קצוות החומר במהלך עיבוד שבבי. מרכז החיבור מוכנס לחור קדוח בקצה החומר. מרכז שמסתובב עם החומר נקרא "מרכז חי" ומרכז שאינו מסתובב עם החומר נקרא "מרכז מת".
בקר מבוסס מיקרו-מעבד שתוכנן במיוחד לשימוש עם מכונות כלים ליצירה או שינוי של חלקים. מערכת ה-CNC המתוכנתת מפעילה את מערכת הסרוו של המכונה ואת הנעת הציר ושולטת בפעולות עיבוד שונות. ראה DNC (בקרה נומרית ישירה); CNC (בקרה נומרית ממוחשבת).
נוזל המפחית את עליית הטמפרטורה בממשק הכלי/חומר העבודה במהלך עיבוד שבבי. בדרך כלל בצורה נוזלית, כגון תערובות מסיסות או כימיות (חצי סינתטיות, סינתטיות), אך יכול להיות גם אוויר דחוס או גזים אחרים. מכיוון שלמים יש את היכולת לספוג כמויות גדולות של חום, הם נמצאים בשימוש נרחב כנשא לנוזלי קירור ולנוזלים שונים לעיבוד מתכת. היחס בין מים לנוזל עיבוד מתכת משתנה בהתאם למשימת העיבוד השבבי. ראה נוזל חיתוך; נוזל חיתוך חצי סינתטי; נוזל חיתוך מסיס בשמן; נוזל חיתוך סינתטי.
שימוש ידני בכלי בעל שיניים קטנות רבות לעיגול פינות חדות ובליטות, ולהסרת קוצים וחריצים. למרות ששיוף נעשה בדרך כלל ידנית, ניתן להשתמש בו כשלב ביניים בעת עיבוד קבוצות קטנות או חלקים ייחודיים באמצעות פצירה חשמלית או מסור סרט עם אביזר פצירה מיוחד.
פעולות עיבוד שבבי בהן מוסר חומר מחומר עבודה באמצעות גלגלי השחזה, אבנים, רצועות שיוף, משחות שיוף, דיסקים שיוף, חומרי שיוף, תרחיפים וכו'. עיבוד שבבי לובש צורות רבות: השחזה משטחית (יצירת משטחים שטוחים ו/או מרובעים); השחזה גלילית (של צילינדרים חיצוניים וחרוטים, פילות, שקעים וכו'); השחזה ללא מרכז; שיוף שפשופים; השחזה של הברגה וצורה; השחזה של כלים; השחזה אקראית; ליקוק וליטוש (השחזה עם גרגירים עדינים מאוד ליצירת משטח חלק במיוחד); השחזה; והשחזה של דיסק.
מכונות CNC שיכולות לבצע קידוח, חריטה, הברגה, כרסום וקידוח. מצוידות בדרך כלל במחליף כלים אוטומטי. ראה מחליף כלים אוטומטי.
למידות חומר העבודה עשויות להיות סטיות מינימליות ומקסימליות מהסטנדרטים שנקבעו, תוך שמירה על תקינות.
חומר העבודה מהודק בצ'אק, המותקן על לוחית פנים או קבוע בין מרכזים. כאשר חומר העבודה מסתובב, כלי (בדרך כלל כלי חד-נקודתי) מוזן לאורך ההיקף, הקצה או פני השטח של חומר העבודה. סוגי עיבוד שבבי של חומר העבודה כוללים: חריטה בקו ישר (חיתוך סביב היקף חומר העבודה); חריטה מחודדת (עיצוב חרוט); חריטה מדורג (חיתוך חלקים בקטרים שונים על אותו חומר עבודה); שיפוע (שיפוע קצה או כתף); חיתוך (חיתוך בקצה); הברגה (בדרך כלל חיצונית, אך עשויה להיות פנימית); עיבוד גס (הסרת מתכת משמעותית); וגימור (חיתוכים קלים סופיים). ניתן לבצע זאת במחרטות, מרכזי חריטה, מחרטות צ'אק, מחרטות אוטומטיות ומכונות דומות.
זמן פרסום: 26 במאי 2025