Nowe osiągnięcia w technologii ściernej pozwalają operatorom centrów obróbczych na jednoczesne wykonywanie operacji wykańczania powierzchni i innych operacji obróbkowych, skracając tym samym czas cyklu, poprawiając jakość oraz oszczędzając czas i pieniądze na wykańczaniu offline. Narzędzia do wykańczania ściernego można łatwo zintegrować ze stołem obrotowym lub systemem uchwytów narzędziowych maszyny CNC.
Chociaż warsztaty obróbki skrawaniem coraz częściej wybierają te narzędzia, pojawiają się obawy dotyczące stosowania materiałów ściernych w drogich centrach obróbczych CNC. Problem ten często wynika z powszechnego przekonania, że „materiały ścierne” (takie jak papier ścierny) uwalniają duże ilości pyłu i zanieczyszczeń, które mogą zatkać przewody chłodzące lub uszkodzić odsłonięte prowadnice lub łożyska. Obawy te są w dużej mierze bezpodstawne.
„Te maszyny są bardzo drogie i niezwykle precyzyjne” – powiedział Janos Haraczi, prezes Delta Machine Company, LLC. Firma jest warsztatem maszynowym specjalizującym się w produkcji skomplikowanych, precyzyjnych części z tytanu, stopów niklu, stali nierdzewnej, aluminium, tworzyw sztucznych i innych stopów egzotycznych. „Nie zrobię niczego, co mogłoby wpłynąć na dokładność lub trwałość sprzętu”.
Ludzie często błędnie uważają, że „materiał ścierny” i „materiał szlifierski” to to samo. Należy jednak rozróżnić materiały ścierne i narzędzia ścierne do wykańczania, używane do agresywnego usuwania materiału. Narzędzia wykańczające praktycznie nie wytwarzają cząstek ściernych podczas pracy, a ich ilość jest równoważna ilości wiórów metalowych, pyłu szlifierskiego i zużycia narzędzia powstającego w procesie obróbki.
Nawet w przypadku generowania bardzo małych ilości drobnych cząstek stałych, wymagania dotyczące filtracji dla narzędzi ściernych są podobne do tych obowiązujących przy obróbce skrawaniem. Jeff Brooks z Filtra Systems twierdzi, że wszelkie cząstki stałe można łatwo usunąć za pomocą niedrogiego systemu filtracji workowej lub wkładowej. Filtra Systems to firma specjalizująca się w przemysłowych systemach filtracji, w tym filtracji chłodziwa do maszyn CNC.
Tim Urano, kierownik ds. jakości w Wolfram Manufacturing, powiedział, że wszelkie dodatkowe koszty filtracji związane z użyciem narzędzi ściernych są tak niewielkie, że „naprawdę nie warto ich rozważać, ponieważ sam system filtracji ma za zadanie usuwać cząstki stałe z chłodziwa powstające w procesie obróbki”.
Od ośmiu lat firma Wolfram Manufacturing integruje Flex-Hone ze wszystkimi swoimi maszynami CNC do gratowania otworów poprzecznych i wykańczania powierzchni. Flex-Hone, firmy Brush Research Manufacturing (BRM) z Los Angeles, charakteryzuje się drobnymi kulkami ściernymi na stałe przymocowanymi do elastycznych włókien, co czyni go elastycznym i niedrogim narzędziem do skomplikowanego przygotowania powierzchni, gratowania i wygładzania krawędzi.
Usunięcie zadziorów i ostrych krawędzi z otworów wierconych krzyżowo oraz innych trudno dostępnych miejsc, takich jak podcięcia, szczeliny, wgłębienia czy otwory wewnętrzne, jest niezbędne. Niepełne usunięcie zadziorów może prowadzić do zatorów lub turbulencji w krytycznych kanałach przepływu płynów, środków smarnych i gazów.
„W przypadku jednej części możemy użyć dwóch lub trzech różnych rozmiarów Flex-Hones, w zależności od liczby połączeń portów i rozmiarów otworów” – wyjaśnia Urano.
Urządzenie Flex-Hones zostało dodane do stołu obrotowego narzędziowni i jest używane codziennie, często kilka razy na godzinę, do obróbki najczęściej używanych części w warsztacie.
„Ilość ścierniwa, które odrywa się od Flex-Hone, jest znikoma w porównaniu z innymi cząsteczkami, które dostają się do chłodziwa” – wyjaśnia Urano.
Nawet narzędzia skrawające, takie jak wiertła z węglików spiekanych i frezy walcowo-czołowe, wytwarzają wióry, które trzeba odfiltrować z chłodziwa, mówi Eric Sun, założyciel Orange Vise w hrabstwie Orange w Kalifornii.
„Niektóre warsztaty obróbki skrawaniem mogą twierdzić: »Nie używam materiałów ściernych w swoim procesie, więc moje maszyny są całkowicie bezpyłowe«. Ale to nieprawda. Nawet narzędzia skrawające się zużywają, a węglik spiekany może się odłupywać i przedostawać do chłodziwa” – powiedział pan Sun.
Chociaż Orange Vise jest producentem kontraktowym, firma zajmuje się głównie produkcją imadeł i elementów szybkozmiennych do maszyn CNC, w tym do obróbki aluminium, stali i żeliwa. Firma dysponuje czterema poziomymi centrami obróbczymi Mori Seiki NHX4000 o wysokiej prędkości oraz dwoma pionowymi centrami obróbczymi.
Według pana Suna, wiele imadeł jest wykonanych z żeliwa z selektywnie hartowaną powierzchnią. Aby uzyskać ten sam efekt, co w przypadku powierzchni hartowanej, Orange Vise użył szczotki ściernej NamPower firmy Brush Research.
Szczotki ścierne NamPower wykonane są z elastycznych nylonowych włókien ściernych połączonych z termoplastycznym podkładem wzmocnionym włóknami i stanowią unikalne połączenie ceramiki i węglika krzemu. Włókna ścierne działają jak elastyczne pilniki, dopasowując się do konturów przedmiotu, czyszcząc i piłując krawędzie i powierzchnie, zapewniając maksymalną redukcję zadziorów i gładkie wykończenie powierzchni. Inne typowe zastosowania obejmują wygładzanie krawędzi, czyszczenie części i usuwanie rdzy.
Aby umożliwić wykonywanie operacji wykańczania powierzchni, system załadunku narzędzi każdej obrabiarki CNC jest wyposażony w nylonowe szczotki ścierne. Chociaż szczotka NamPower również wykorzystuje ziarno ścierne, profesor Sun powiedział, że to „inny rodzaj materiału ściernego”, ponieważ jest ona zasadniczo „samoostrząca”. Jej liniowa struktura utrzymuje ostre, nowe cząstki ścierne w stałym kontakcie z powierzchnią obrabianą i stopniowo się zużywa, odsłaniając nowe cząstki tnące.
„Używamy ściernych szczotek nylonowych NamPower codziennie od sześciu lat. W tym czasie nigdy nie mieliśmy problemów z cząsteczkami lub piaskiem dostającymi się na krytyczne powierzchnie” – dodał pan Sun. „Z naszego doświadczenia wynika, że nawet niewielkie ilości piasku nie powodują żadnych problemów”.
Substancje stosowane do szlifowania, honowania, docierania, superfiniszu i polerowania. Przykłady obejmują granat, karborund, korund, węglik krzemu, regularny azotek boru i diament o różnej wielkości cząstek.
Substancja mająca właściwości metaliczne, składająca się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych, z których przynajmniej jeden jest metalem.
Nitkowata część materiału, która tworzy się na krawędzi przedmiotu obrabianego podczas obróbki. Zazwyczaj jest ostra. Można ją usunąć za pomocą pilników ręcznych, tarcz szlifierskich lub pasów, ściernic drucianych, szczotek ściernych, strumienia wody lub innymi metodami.
Kołki stożkowe służą do podparcia jednego lub obu końców przedmiotu obrabianego podczas obróbki. Kieł jest wkładany w wywiercony otwór w końcu przedmiotu obrabianego. Kieł obracający się wraz z przedmiotem obrabianym nazywany jest „kłem ruchomym”, a kieł, który nie obraca się wraz z przedmiotem obrabianym, nazywany jest „kłem martwym”.
Sterownik mikroprocesorowy zaprojektowany specjalnie do współpracy z obrabiarkami w celu tworzenia lub modyfikacji części. Zaprogramowany system CNC aktywuje serwomechanizm maszyny i napęd wrzeciona oraz steruje różnymi operacjami obróbki. Zobacz DNC (bezpośrednie sterowanie numeryczne); CNC (komputerowe sterowanie numeryczne).
Płyn, który zmniejsza wzrost temperatury na styku narzędzia z przedmiotem obrabianym podczas obróbki. Zwykle występuje w postaci ciekłej, takiej jak mieszaniny rozpuszczalne lub chemiczne (półsyntetyczne, syntetyczne), ale może również występować w postaci sprężonego powietrza lub innych gazów. Ponieważ woda ma zdolność pochłaniania dużych ilości ciepła, jest szeroko stosowana jako nośnik chłodziw i różnych płynów obróbkowych. Stosunek wody do płynu obróbkowego różni się w zależności od rodzaju obróbki. Patrz: płyn obróbkowy; półsyntetyczny płyn obróbkowy; płyn obróbkowy rozpuszczalny w oleju; syntetyczny płyn obróbkowy.
Ręczne użycie narzędzia z wieloma małymi zębami do zaokrąglania ostrych narożników i wypukłości oraz usuwania zadziorów i wyszczerbień. Chociaż piłowanie zazwyczaj wykonuje się ręcznie, można je stosować jako etap pośredni podczas obróbki małych partii lub unikatowych części za pomocą pilnika mechanicznego lub piły taśmowej z uchwytem do pilników.
Operacje obróbki skrawaniem, w których materiał jest usuwany z przedmiotu obrabianego za pomocą ściernic, kamieni, pasów ściernych, past ściernych, tarcz ściernych, materiałów ściernych, szlamów itp. Obróbka skrawaniem może przybierać różne formy: szlifowanie powierzchni (tworzenie płaskich i/lub kwadratowych powierzchni); szlifowanie walcowe (zewnętrznych walców i stożków, zaokrągleń, wgłębień itp.); szlifowanie bezkłowe; fazowanie; szlifowanie gwintów i kształtów; ostrzenie narzędzi; szlifowanie wyboczeniowe; docieranie i polerowanie (szlifowanie bardzo drobnym ziarnem w celu uzyskania ultra gładkiej powierzchni); honowanie; i szlifowanie tarczowe.
Maszyny CNC, które umożliwiają wiercenie, rozwiercanie, gwintowanie, frezowanie i wytaczanie. Zazwyczaj wyposażone w automatyczny zmieniacz narzędzi. Zobacz automatyczny zmieniacz narzędzi.
Wymiary przedmiotu obrabianego mogą mieć minimalne i maksymalne odchylenia od przyjętych norm, pozostając przy tym akceptowalne.
Przedmiot obrabiany jest mocowany w uchwycie, który jest zamontowany na płycie czołowej lub zamocowany w kłach. Podczas obrotu przedmiotu obrabianego narzędzie (zwykle narzędzie jednoostrzowe) jest przesuwane wzdłuż obwodu, końca lub powierzchni przedmiotu obrabianego. Rodzaje obróbki przedmiotu obrabianego obejmują: toczenie prostoliniowe (obróbka wokół obwodu przedmiotu obrabianego); toczenie stożkowe (kształtowanie stożka); toczenie stopniowe (obróbka części o różnych średnicach na tym samym przedmiocie obrabianym); fazowanie (ukosowanie krawędzi lub występu); planowanie (przycinanie na końcu); gwintowanie (zwykle zewnętrzne, ale może być wewnętrzne); obróbkę zgrubną (znaczna ilość usuwanego metalu); oraz obróbkę wykańczającą (ostatnie lekkie skrawanie). Obróbka może być wykonywana na tokarkach, centrach tokarskich, tokarkach uchwytowych, automatach tokarskich i podobnych maszynach.
Czas publikacji: 26-05-2025